Ученые ЮУрГУ нашли способ эффективно использовать проросшее в колосе зерно пшеницы. В лаборатории вуза из такого сырья получают биоэтанол, который можно использовать в технических, медицинских и даже пищевых целях после тщательной дистилляции. Подробностями поделилась пресс-служба ЮУрГУ.
Южноуральские аграрии в последнее время активно ищут новые способы эффективной переработки зернового сырья. Обильные дожди приводят к тому, что зерно прорастает прямо в колосе. В результате оно становится малопригодным для употребления в качестве корма для животных и птицы. В поиске способов переработки неликвидного зерна и получения из него полезных побочных продуктов ученые ЮУрГУ апробировали технологию получения биоэтанола из проросшей в колосе пшеницы.
Уникальность технологии получения биоэтанола из выбракованной пшеницы в том, что для его изготовления челябинские ученые применяют ультразвуковое воздействие. Оно мало распространено в России для технологии этанолов и впервые использовано для выбракованной зерновой массы.
Прежде чем поврежденная пшеница превратится в биоспирт, она проходит предварительный этап обеззараживания. Как пояснили в вузе, при прорастании злака на корню в зерновке создаются благоприятные питательные условия для активирования токсичных плесневых грибов. Чтобы инактивировать токсигены в зерне, ученые применяют метод холодноплазменной обработки – помещают пораженное плесенью сырье в поле низкоионизированного газа. Затем проводятся принятые в бродильных производствах технологические процессы (ферментация, брожение, дистилляция).
Мы использовали две технологии получения биоэтанола: ферментирование специальными энзимами и ферментирование дрожжами, дополнительно мы применили ультразвук для ускорения реакции и повышения выхода этанола. Мы установили, что первый способ получения биоэтанола из проросшей пшеницы – с добавлением энзимов при ультразвуковой обработке – дает на выходе более высококачественный этанол. К тому же, энзимы помогли сократить процесс брожения раствора с 7 до 3 дней.
Артем Малинин - ассистент кафедры Пищевые и биотехнологии
Для оценки состава спирта применяли спектрально-люминесцентный метод. С его помощью было определено наличие примесей в составе полученного этанола. В зависимости от количества и разнообразия этих компонентов различают спирты для разных целей: технические, медицинские, пищевые – путем перегонок можно получить жидкость любой чистоты. Отмечено, что уже после первой дистилляции (благодаря предварительной обработке смеси ультразвуком) объемная доля спирта в полученной жидкости составляет рекордные 59% при стандартных 40%.
В настоящее время ученые ЮУрГУ находятся в поисках оптимального режима обработки зерновой массы ультразвуком, который напрямую влияет на качество, объемную и массовую долю этилового спирта в получаемой жидкости.
Более того, исследователи работают на перспективу: они намерены использовать проросшее в колосе зерно в качестве сырья для производства биотоплива. Оно является альтернативным источником энергии, имеющим весомые экологические и экономические преимущества.