SUBSTANTIATION OF THE APPLICATION OF SHOCK-ACTIVATOR-DISINTEGRANT TREATMENT IN THE TECHNOLOGIES FOR OBTAINING SYRUPS FROM STARCH-CONTAINING RAW MATERIALS

Authors

  • Alfir A. Sabirov St. Petersburg National Research University of In-formation Technologies, Mechanics and Optics (St. Petersburg)
  • Nadezhda V. Barakova St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (St. Petersburg)
  • Evgeny A. Samodelkin Federal State Unitary Enterprise of the Central Research Institute of Structural Materials “Prometey” (St. Petersburg)

Keywords:

starch syrup, starch modification, hydrolysis, hydrochloric acids, enzymatic agents, whole grains, mechanical grinding, cavitation processing, infrared irradiation, installation of shock-activator-disintegrating action

Abstract

Starch syrup is widely used in the national economy and approved to be safe for human health
to use it in the food industry. In addition, starch syrup is used in feeding agricultural animals and
poultry to supplement the readily accessible carbohydrates. The main technological stage upon the
production of molasses and syrups is the catalytic conversion of starch into low molecular weight
sugar. Mineral acids (hydrochloric) and enzymatic agents of amylases are used as catalysts. The use
of hydrochloric acid has a number of disadvantages in terms of product purification of excipients
and work safety. In addition, enzymatic hydrolysis allows to obtain the batch with less duty of water.
The main drawback of such syrups is that the target product lacks biologically active substances,
which include amino acids. One of the ways to obtain a syrup with other quality indicators is getting
syrups from whole grains. Destruction of grain raw materials can be implemented by various methods:
mechanical grinding, extrusion, cavitation, infrared irradiation and others. Percussion machines
(disintegrators and dismembrators), ring cutters, finger shortening are also used for prehydrolysis
processing of raw materials. The disruptors are among this number of units of particular interest. It
is possible to achieve the preliminary mechanochemical activation of raw grain with the help of these
installations. So the chemical structure of the grinding is subjected to profound changes, the
starch and protein matrix are greatly destroyed, the high-molecular compounds are destructed. In the
future this allows you to minimize the use of excipients such as enzymatic drugs, to reduce the temperature
of the hydrolysis process upon receipt of the syrups.

Author Biographies

Alfir A. Sabirov, St. Petersburg National Research University of In-formation Technologies, Mechanics and Optics (St. Petersburg)

Postgraduate student

Nadezhda V. Barakova, St. Petersburg National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics (St. Petersburg)

Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor of the Department of Food Biotechnology of Plant-Based Products

Evgeny A. Samodelkin, Federal State Unitary Enterprise of the Central Research Institute of Structural Materials “Prometey” (St. Petersburg)

Leading Engineer

References

Аксенов, В.В. Комплексная переработка растительного крахмалосодержащего сырья в России / В.В. Аксенов // Вест-ник КрасГАУ. – 2007. – № 5. – С. 213–218.

Kulneva, N.G. Improving the efficiency of juice purification in beet-sugar production / N.G. Kulneva, G.A. Buckley, M.V. Zhuravlev // The international research journal. – 2013. – V. 1, № 4 (11). – P. 99–101.

Yun, Wu. Preparation of microporous starch by glucoamilase and ultrasound / Wu Yun, Xianfeng Du, at al. // Starch – Stärke. – 2011. – V. 63. – P. 217–225.

Yao Wei Rong. Adsorbent Characteristics of Porous Strach / Yao Wei Rong, Yao Hui Yuan // Starch – Stärke. – 2002. – V. 54. – P. 260–263.

Hu G.H., Huang S., Cao S., Ma Z. Effect of enrichment with hemicellulose from rice bran on chemical and functional properties of bread // Food Chemistry. – 2009. – V. 115, Iss. 3. – P. 839–842.

Li Xia at al. Physicochemical, crystal-line, and thermal properties of native, oxi-dized, acid, and enzyme hydrolyzed Chinese yam (Dioscorea opposite Thunb) // Starch – Stärke. – 2011. – V. 63, № 2. – Р. 616–624.

Ляпина, М.А. Стратегические направления развития предприятий кондитерской промышленности России: дис. … канд. экон. наук / М.А. Ляпина. – 2008. – 222 с.

Романюк, Т.И. Получение осветленного сусла из зерна ржи и его сбраживание на этанол / Т.И. Романюк, Е.А. Чусова, Г.В. Агафонов // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 4. – С. 13–16.

Аксёнов, А.А. Получение мальтозной и глюкозной паток из некоторых видов крахмала / А.А. Аксенов, А.В. Максименок, Е.А. Фёдорова // Вестник КрасГАУ. – 2007. – № 3. – С. 217–221.

Кокаева, З.К. Разработка технологических решений использования мальтоз-ной патоки в хлебопекарном производстве: дис. … канд. техн. наук / З.К. Кокаева .– 2009. – С. 72–84.

Андреев, Н.Р. Структура, химический состав и технологические свойства основных видов крахмалосодержащего сырья / Н.Р. Андреев, В.Г. Карпов // Хранение и переработка сельхоз сырья. 1999. – № 7. –

С. 30–33.

Sujka M., Jamroz J. Characteristics of Pores in Native and Hydrolyzed Starch Granules // Starch/Stärke. – 2010. – 62. – Р. 229–235.

Баракова, Н.В. Исследование влияния ферментных препаратов на вязкость высококонцентрированных замесов из ячменя при производстве этилового спирта / Н.В. Баракова, В.Б. Тишин // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2010. – №4. – С. 24–26.

Начетова, М.А. Выбор и обоснование температуры водно-тепловой обработки замесов из экструдированной пшеницы / М.А. Начетова, Н.В. Баракова // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 3. – С. 29–32.

Исследование действия амилолитических ферментов на нативный крахмал различных видов в гетерогенной среде / Н.Д. Лукин, Э.М. Бородина, А.А. Папахин и др. // Достижения науки и техники АПК. – 2013. – № 10. – С. 62–64.

Романюк, Т.И. Получение осветленного сусла из зерна ржи и его сбраживание на этанол / Т.И. Романюк, А.Е. Чусова, Г.В. Агафонов // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. – № 4. – С. 13–16.

Крикунова, Л.Н. ИК-обработка сырья в спиртовом производстве / Л.Н. Крикунова, О.С. Омисова, О.С. Журба // Известия вузов. – 2004. – № 4. – С. 46–49.

Lomovsky, O. Mechanochemically Assisted Extraction / O. Lomovsky, I. Lomovsky // Enhancing Extraction Processes in the Food Industry, ed. by N. Lebovka, E. Vorobiev, F. Chemat. – NY – London: CRC Press, 2011. – Р. 361–398.

Ошкордин, А.И. Кинетика и динамика измельчения растительного сырья для производства пищевых продуктов / А.И. Ошкордин, Л.Ю. Лаврова, Г.А. Усов // Ползуновский Вестник. – 2011. – № 2. – С. 202–206.

Применение ударно-активаторно-дезинтеграторной обработки (уда-обработки) для подготовки зернового сырья при конструировании продуктов питания с повышенной усвояемостью / Е.А. Самоделкин, Н.В. Баракова, Я.И. Дегтяренко, В.Е. Мартыненко // VII Международная научно-техническая конференция «Низко-температурные и пищевые технологии в XXI веке» (Cанкт-Петербург, 17–20 ноября 2015 г.): материалы конференции. – 2015. – № 2. – С. 247–250.

Published

2017-06-21

Issue

Section

Technological processes and equipment