Как проросшая пшеница станет биотопливом? Учёные ЮУрГУ нашли способ переработки испорченного зерна

Учёные Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) разработали инновационную технологию переработки испорченной, проросшей пшеницы в биоэтанол — технический, медицинский и даже пищевой спирт. Благодаря использованию ультразвука и холодной плазмы процесс ускорен с 7 до 3 дней, а качество продукта значительно повышено.

Почему пшеница становится непригодной?

В условиях обильных дождей пшеница часто начинает прорастать прямо в колосе. Это делает зерно непригодным для:

• Хранения: высокая влажность провоцирует гниение
• Переработки в муку: ферменты, выделяемые при прорастании, портят клейковину
• Кормления животных: в таких зернах развиваются токсичные плесневые грибы (например, фузариоз), опасные для скота и птицы

Такое зерно считается бракованным и часто утилизируется или продаётся по минимальной цене.

Как учёные решают проблему?

Исследователи предложили комплексное решение:

1. Обеззараживание с помощью холодной плазмы: Пшеницу помещают в поле низкоионизированного газа. Это уничтожает плесень и болезнетворные микроорганизмы без повреждения структуры зерна.
2. Ферментация: После очистки зерно подвергают ферментации двумя способами:
   • Специальными энзимами (ферментами)
   • Дрожжами
3. Ультразвуковая обработка: Уникальный элемент технологии — применение ультразвука для ускорения реакций и увеличения выхода этанола.
4. Брожение и дистилляция: Полученный раствор ферментируют и перегоняют для получения чистого спирта.

Что даёт ультразвук?

• Сокращает время брожения с 7 до 3 дней
• Повышает эффективность расщепления крахмала на сахара
• Увеличивает выход этанола
• Делает процесс более энергоэффективным

«Первый способ — с добавлением энзимов при ультразвуковой обработке — даёт более высококачественный этанол», — отмечает Артем Малинин, ассистент кафедры «Пищевые и биотехнологии» ЮУрГУ.

Какое качество получается?

Чистота спирта проверяется спектрально-люминесцентным методом, который определяет количество примесей. От этого зависит сфера применения:

• Технический этанол: для растворителей, горючего, бытовой химии
• Медицинский: антисептики, лекарственные формы
• Пищевой: напитки, экстракты, консерванты

Уже после первой перегонки доля спирта в растворе достигает 59%, что значительно выше стандартных 40% — это снижает затраты на последующую очистку.

Какие перспективы у технологии?

• Производство биотоплива: этанол можно использовать как добавку к бензину (E85) или основу для альтернативного моторного топлива.

• Экономическая выгода: фермеры смогут продавать испорченное зерно по цене сырья для биопереработки, а не списывать его.

• Экология: снижение объёмов сельскохозяйственных отходов и замещение ископаемого топлива возобновляемыми источниками.

• Импортозамещение: Россия сможет производить собственный биоэтанол вместо закупки импортных аналогов.

Как эта новость повлияет на граждан РФ?

Хотя речь идёт о научной разработке, её последствия могут быть масштабными:

• Цены на топливо: массовое производство биоэтанола может помочь стабилизировать цены на бензин.
• Доходы фермеров: теперь даже плохой урожай можно превратить в доход, а не терять деньги.
• Безопасность продуктов: утилизация заражённого зерна снижает риск попадания токсинов в цепочку питания.
• Развитие села: создание мини-заводов по переработке может стать новым направлением для малого бизнеса в деревнях.
• Забота о природе: меньше отходов, меньше выбросов — шаг к «зелёной» экономике.

Что это значит

Для науки — прорыв: в России впервые применён ультразвук для переработки бракованного зерна в этанол.

Для АПК — новая бизнес-возможность: превращение потерь в прибыль.

Для экологии — шаг к замкнутому циклу: ничего не выбрасывается, всё перерабатывается.

Простыми словами: если пшеница испортилась из-за дождей, её больше нельзя есть или скармливать животным. Но учёные из Челябинска научились делать из неё спирт — быстро, чисто и выгодно. Теперь даже плохой урожай может стать источником топлива, лекарств и дохода.

Что дальше: исследователи продолжают оптимизировать режимы ультразвуковой обработки и планируют создать опытную установку для внедрения в сельхозпредприятия. В перспективе — строительство промышленных биозаводов в регионах-лидерах по производству зерна.

Что важно для читателя: когда вы заправляете машину или принимаете лекарство, за этим может стоять не нефть и импорт, а российское зерно. Эта технология — не просто наука, а инвестиция в будущее, где отходы становятся ресурсом, а село — центром инноваций.