Исходные требования к качеству зернового сырья, обеспечивающие высокие показатели эффективности производства спирта

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой 
биотехнологии – филиал Федерального государственного 
бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского 
центра питания, биотехнологии и безопасности пищи 

 

ВНИИПБТ – 

ФИЛИАЛ ФГБУН «ФИЦ ПИТАНИЯ И БИОТЕХНОЛОГИИ» 

 

 

Абрамова И.М., Римарева Л.В., Туршатов М.В. 

 

ИСХОДНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ЗЕРНОВОГО 
СЫРЬЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ВЫСОКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА СПИРТА 

Монография 

 

 

 

Irina M. Abramova, Lyubov V. Rimareva, Mikhail V. Turshatov 

INITIAL REQUIREMENTS FOR THE QUALITY OF GRAIN 
RAW MATERIALS, PROVIDING HIGH EFFICIENCY OF 
ALCOHOL PRODUCTION 
(monograph) 
 
 

Москва 

2019 

УДК 663.5 
ББК 36.87 
        А16 
 

Рецензенты: 

Лукин Николай Дмитриевич доктор технических наук, директор ВНИИ крахмалопродуктов филиала ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН, 
зав. кафедрой «Технологии производства крахмала и крахмалопродуктов» ФГБОУ 
«Московский 
государственный 
университет 
технологий 
и 
управления 
им. 
К.Г. Разумовского». 

Гернет Марина Васильевна доктор технических наук, профессор, заведующая 
отделом технологии пивоварения ВНИИПБ и ВП – филиала ФГБНУ «ФНЦ пищевых 
систем им. В.М. Горбатова» РАН, зав. кафедрой «Технологии бродильных производств и виноделие» ФГБОУ ВО «МГУПП». 

Абрамова И.М. 

А16    Исходные требования к качеству зернового сырья, обеспечивающие высокие 
показатели 
эффективности 
производства 
спирта 
/ 
И.М. Абрамова, 
Л.В. Римарева, М.В. Туршатов. – М.: ИД «БИБЛИО-ГЛОБУС», 2019. – 114 с. 

ISBN 978-5-907063-55-6 
DOI 10.18334/9785907063556 
 

В настоящей монографии представлены основы современных технологий переработки зернового сырья (пшеницы, ржи, ячменя, тритикале, сорго)  на спирт. 
Обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области 
биокатализа полимеров зернового сырья и даны общие рекомендации при переработке каждого вида зерна. Особое внимание уделено разработке исходных требований к пищевой и технологической адекватности зернового сырья, обеспечивающих 
высокие показатели качества и эффективности производства спирта и ликероводочных изделий. 

 

ISBN 978-5-907063-55-6  
© ВНИИПБТ, 2019 
© Абрамова И.М, Римарева Л.В., Туршатов М.В., 2019 

© Дизайн обложки и оформление, 
ООО Издательский дом «БИБЛИО-ГЛОБУС», 2016 

 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
Введение.................................................................................................... 7 
 
ГЛАВА 1. Характеристика зерна, 
используемого для производства спирта ............................................. 15 
 
ГЛАВА 2. Современные технологии переработки 
зернового сырья на спирт ...................................................................... 28 
2.1. Общие рекомендации для всех видов сырья ................................ 29 
2.2. Особенности переработки пшеницы ............................................. 40 
2.3. Особенности переработки ржи ...................................................... 41 
2.4. Особенности переработки ячменя ................................................. 53 
2.5.  Особенности переработки тритикале ........................................... 54 
2.6. Особенности переработки сорго .................................................... 56 
 
ГЛАВА 3. Разработка исходных требований к качеству зерна 
для получения высококачественных сортов этилового спирта 
«Альфа», «Люкс», «Экстра» ................................................................. 58 
 
ГЛАВА 4. Требования безопасности зерна ......................................... 73 
 
ГЛАВА 5. Обзор методов анализа зерна .............................................. 74 
5.1. Методы определения влажности и  
условной крахмалистости  зерна .......................................................... 74 
5.2. Методы экспресс-контроля массовой доли сбраживаемых 
углеводов (условной крахмалистости) и влажности зерна 
с использованием спектроскопии в ближней инфракрасной области ... 77 
 
ГЛАВА 6. Создание аграрно-перерабатывающего комплекса .......... 86 
 
ГЛАВА 7. Исходные требования к пищевой и технологической  
адекватности зернового сырья (пшеницы, ржи, ячменя, 
тритикале,  сорго), обеспечивающие высокие показатели качества 
и эффективности производства спирта и ликероводочных изделий .... 90 
 
Список использованной литературы .................................................... 95 

В настоящей монографии представлены основы современных 
технологий переработки зернового сырья (пшеницы, ржи, ячменя, 
тритикале, сорго)  на спирт. Обобщены результаты теоретических и 
экспериментальных исследований в области биокатализа полимеров 
зернового сырья и даны общие рекомендации при переработке каждого вида зерна. Особое внимание уделено разработке исходных 
требований к пищевой и технологической адекватности зернового 
сырья, обеспечивающих высокие показатели качества и эффективности производства спирта и ликероводочных изделий. 

Монография предназначена для специалистов предприятий 
сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности, занимающихся производством этилового спирта из пищевого сырья и 
алкогольной продукции.  Для научных работников, аспирантов и 
студентов с целью использования в образовательной деятельности  в 
области биотехнологии, в учебных процессах при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Биотехнология», «Пищевая 
биотехнология», «Бродильные производства» и др.   

Ключевые слова: зерновое сырье, пшеница, рожь, ячмень, тритикале, сорго, спирт, ликероводочные изделия, безопасность и качество 

 

 

 

 

 

 

 

 

Irina M. Abramova, Lyubov V. Rimareva, Mikhail V. Turshatov 

 
INITIAL REQUIREMENTS FOR THE QUALITY OF GRAIN 
RAW MATERIALS, PROVIDING HIGH EFFICIENCY OF 
ALCOHOL PRODUCTION 
 

 

CONTENT 

Introduction ................................................................................................ 7 
 
CHAPTER 1. Characteristics of grain used for alcohol production ......... 15 
  
CHAPTER 2. Modern technologies of grain raw material processing 
for alcohol ................................................................................................ 28 
2.1. General recommendations for all raw materials ................................ 29 
2.2. Peculiarities of wheat processing ...................................................... 40 
2.3. Peculiarities of rye processing ........................................................... 41 
2.4. Peculiarities of barley processing ...................................................... 53 
2.5. Peculiarities of triticale processing.................................................... 54 
2.6. Peculiarities of sorghum processing .................................................. 56 
 
CHAPTER 3. Development of initial requirements for grain quality 
for production of high-quality grades of ethyl alcohol "Alpha", 
"De Luxe", "Extra" ................................................................................... 58 
 
CHAPTER 4. The grain security requirements  ....................................... 73 
 
CHAPTER 5. Overview of grain analysis methods ................................. 74 
5.1. Methods of  grain moisture and 
conditional starchiness determination ...................................................... 74 
5.2. Methods of Express control of the mass fraction of fermented 
carbohydrates (conditional starchiness) and grain moisture 
using near infrared spectroscopy .............................................................. 77 
 
CHAPTER 6. Creation of agro-processing complex ............................... 86 

CHAPTER 7. Initial requirements for food and technological adequacy 
of grain raw materials (wheat, rye, barley, triticale, sorghum), 
providing high quality and efficiency of alcohol 
and alcoholic beverages production ......................................................... 90 
 
References ................................................................................................ 95 
 
 
The basics of modern processing technologies of grain raw materials 
(wheat, rye, barley, triticale, sorghum) for alcohol are presented in the 
monograph. The results of theoretical and experimental research on biocatalysis of grain raw polymers are summarized, and general recommendations for the processing of each type of grain are given. Particular attention is paid to the development of initial requirements for food and technological adequacy of grain raw materials, providing high quality and efficiency of production of alcohol and alcoholic beverages. 
The monograph is intended for specialists of agricultural enterprises 
and processing industry engaged in the production of ethyl alcohol from 
food raw materials and alcoholic beverages, as well as for researchers, 
graduate students and students to be used in educational activities on the 
biotechnology, in educational processes of preparation for bachelors' and 
masters' degrees in "Biotechnology", "Food biotechnology", "Fermentation", etc.   
 
Keywords: grain raw materials, wheat, rye, barley, triticale, sorghum, alcohol, alcoholic beverages, safety and quality 
 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ 

 

Основными экономически выгодными источниками для получения этилового спирта в России являются крахмал и сахарсодержащее сырье: зерновые культуры, картофель и меласса. 

Самыми древними зерновыми культурами являются ячмень и 
рожь, которые использовались с 1314 веков для производства пива 
и так называемого «хлебного вина». С конца 195054 годов стали 
использовать сорго и пшеницу. 

С момента организации винокуренной и спиртовой промышленности в России (с 30-х годов ХХ века) в качестве сырья для производства спирта использовали и другие зерновые культуры, такие 
как овес, просо, кукуруза, и один из видов растительного сырья – 
картофель. 

За последние десятилетия произошли существенные изменения 
в сторону вытеснения из спиртового производства картофеля и мелассы; доля зерновых от общего объёма применяемого сырья увеличилась до 92,5%. Применение зернового сырья позволяет получать более высокий выход спирта с лучшими физико-химическими 
и органолептическими показателями. В среднем из 1 т мелассы получают 3032 дал спирта, из картофеля – 78 дал, тогда как из 1 т 
зерна – свыше 3538 дал спирта. 

Следует отметить, что до 90-х годов прошлого века для производства этилового спирта использовалось главным образом некачественное, нестандартное сырье. С переходом предприятий на работу 
в рыночных условиях экономики изменились требования как к сырью, так и к выпускаемой продукции. 

Приоритетной проблемой отрасли является выпуск готовой 
продукции высокого качества, отвечающей современным требова

ниям по физико-химическим и органолептическим показателям. Качество конечного продукта – спирта, являющегося исходным сырьем в производстве ликероводочных изделий, напрямую связано с 
качеством сырья, поэтому к зерну предъявляют все более высокие 
требования. 

При этом актуальной задачей, стоящей перед производителями 
этилового спирта, является эффективное и рациональное использование сырья, т.к. его стоимость составляет 6570% от затрат на производство этилового спирта и существенно влияет на себестоимость 
спирта. 

Среди зерновых культур лучшим сырьем в спиртовой промышленности является пшеница. Объясняется это тем обстоятельством, 
что переработка пшеницы не вызывает особых затруднений при ведении технологического процесса и при этом выход спирта из одной 
тонны сырья выше, чем из других зерновых культур. Этиловому 
спирту, выработанному из пшеницы, отдавали предпочтение все ликероводочные предприятия, особенно те, которые экспортировали 
свою продукцию, потому что спирт, произведенный из пшеницы, 
имел отличные органолептические показатели. Однако пшеница как 
растение неустойчива к ряду заболеваний, зависима от перепада 
климатических условий. 

В отличие от пшеницы другая зерновая культура, также востребованная и используемая в спиртовой промышленности, рожь, 
имеет ряд преимуществ. Она характеризуется высокой зимостойкостью, меньшей требовательностью к условиям произрастания, легче 
переносит засуху, имеет лучший состав незаменимых аминокислот. 

Создание зерновой культуры, которая совмещала бы в себе все 
ценные признаки и преимущества обеих зерновых культур, на протяжении многих лет привлекало к себе внимание ученыхселекционеров. 

Выдающийся советский ученый академик Н.И. Вавилов предсказывал, что селекционер, вооруженный современной генетической теорией, может успешно управлять природой возделываемых 
растений и эффективно вмешиваться в эволюционный процесс в интересах человечества. Но набор зерновых культур в течение тысячелетий оставался неизменным, улучшались только их сорта. 

Начиная с середины прошлого столетия вопросам гибридизации пшеницы с рожью посвящено большое количество отечественных и зарубежных исследований. Человеку впервые за всю историю 
земледелия удалось синтезировать новую сельскохозяйственную 
культуру тритикале. 

Последние два-три десятилетия под эгидой европейского общества селекционеров и генетиков EUCARPIA в мире происходит 
регулярный обмен опытом по селекции, генетике и применению 
тритикале: симпозиум в Ленинграде (1975 г.), конференции во 
Франции (1984 г.), ГДР (1988 г.), ЮАР (1997 г.), международные 
симпозиумы в Австралии (1986 г.), Бразилии (1990 г.), Португалии 
(1994 г.), Канаде (1998 г.). В 2002 году проведен 5-ый симпозиум в 
Польше. Участники пятого международного симпозиума прогнозируют дальнейший рост посевных площадей под культурой тритикале. Если ранее из-за низкого урожая и низкого качества выполнения 
зерновки (сморщивание зерна) применение тритикале было ограничено, то в настоящее время создано множество сортов, которые с 
успехом применяются в нашей стране и разных странах мира в качестве пищи, корма и сырья для производства пищевой продукции. 

В России зерновая культура тритикале в 2005 году была посеяна на площади около 350 тыс. га (в 2002 году – 150 тыс. га). 
Наибольшие ее площади сосредоточены в Белгородской, Воронежской, Волгоградской, Ростовской областях, а также в Краснодарском и Ставропольском краях, тритикале выращивается в Татарстане и на Урале (Екатеринбург). Для России это очень важно, так 

как тритикале дает высокие урожаи зерна в самых разных климатических и географических условиях («Зерно и хлеб России», 2006). 

Значительные работы по выращиванию тритикале, селекции 
более перспективных сортов ведут ученые и специалисты Татарского НИИ сельского хозяйства. Специалисты института утверждают, 
что для современных сортов тритикале характерны: высокий потенциал продуктивности зерна и зеленой массы, способность произрастать на бедных, с повышенной кислотностью и содержанием солей 
почвах, высокие морозостойкость и засухоустойчивость, устойчивость к грибным и вирусным болезням. 

Специалисты спиртовой промышленности по переработке тритикале заинтересованы, чтобы зерновка этой культуры была более 
крупная по размеру, так как это обеспечивает более высокий уровень содержания крахмала, что выгодно экономически. Отдается 
предпочтение низкобелковым сортам тритикале, так как обычно в 
богатом белком зерне содержится и больше высокомолекулярных 
белков, которые требуют применения дополнительных осахаривающих средств. Такие зерновые сорта тритикале уже селекционированы, и необходимо теперь адаптировать их к разным климатическим условиям для успешного их использования в разных регионах. 

В меньшей степени в спиртовой промышленности перерабатывают ячмень, в основном в смеси с другими зерновыми культурами, 
что связано с затруднениями при использовании его в процессе подготовки к сбраживанию. Количество ячменя в смеси влияет на органолептические показатели этилового спирта. Особенно это проявляется при переработке пленчатого зерна. Оболочки при гидротермической обработке выделяют вещества, которые придают спирту горечь во вкусе. Поэтому предпочтение отдается голозерным сортам 
ячменя. 

При производстве спирта ячмень, овес и просо использовались 
для выращивания ферментированного зеленого солода, используе