Билет 6.
Докажите эффективность применения ферментных препаратов в спиртовой отрасли.
Основные задачи, стоящие перед спиртовой отраслью пищевой промышленности.
Ближайшие задачи спиртовой промышленности: завершение внедрения непрерывных технологических процессов на всех заводах, вырабатывающих спирт из зерно-картофельного сырья; широкое внедрение осахаривания разваренной массы глубинной культурой плесневых грибов взамен солода; повышение уровня механизации ПРТС-работ и уровня автоматизации технологических процессов, полная автоматизация мелассноспиртового производства; осуществление биологической очистки сточных вод на заводах, перерабатывающих зерно и картофель, комплексного использовайия отходов мелассноспиртового производства с исключением промышленных стоков; дальнейшее улучшение качества работы каждого завода и повышение эффективности работы спиртовой промышленности.
Основы технологии производства спирта с описанием принципиальной технологической схемы производства спирта.
Спирт для пищевых целей в РФ вырабатывают из крахмало- и сахаросодержащего сырья: зерна злаков, клубней картофеля и мелассы. Сбраживание сусла из сахаристого сырья успешно протекает под действием ферментативного комплекса дрожжей, приготовление которых является одной из необходимых стадий технологического процесса. Подготовка сахаросодержащего сырья к сбраживанию заключается в растворении или разбавлении сахарных растворов до необходимой концентрации, антисептировании и добавлении питательных веществ к рассиропке. Однако мелассу на спиртовых заводах перерабатывают в незначительном количестве.
При производстве спирта из крахмалистого сырья на стадии его переработки в сусло используют специальные препараты ферментов.
Перед подачей в производство зерно подвергают очистке на воздушно-ситовых и магнитных сепараторах, а картофель очищают от примесей и моют в картофелемойках.
Затем зерно измельчают на вальцовых, молотковых или других типов дробилках, а картофель — на молотковых дробилках или картофелетерках.
Измельченное сырье смешивают с водой и получают зерновой замес или картофельную кашку в соотношении 1:3,5. Для экономии пара на разваривание сырья производят подваривание зернового замеса или картофельной кашки до температуры 45...95С экстрапаром, получаемым при разваривании сырья. При нагреве происходит клейстаризация крахмала для его разжижения добавляют препарат термоустойчивой бактериальной а-амилазы. Разваривание сырья производят в специальных аппаратах при температуре 100... 175 С в зависимости от степени его измельчения и продолжительности тепловой обработки. В результате такой обработки получают полупродукт — разваренную массу, которую охлаждают в теплообменниках или подвергают вакуум-охлаждению до 57... 58 °С. После этого проводят обработку разваренной массы ферментом глюкоамилазой для гидролиза декстринов до сбраживаемых Сахаров. В результате осахаривания разваренной массы получают сусло.
Основную часть сусла охлаждают до 24...26 С и направляют в батарею для сбраживания, а часть неохлажденного сусла при температуре осахаривания перекачивают в дрожжанки для приготовления засевных дрожжей и в возбраживатель для выращивания производственных дрожжей.
Сусло с содержанием сухих веществ 17—18% и рН 3,8—4, предназначенное для размножения дрожжей, называют дрожжевым. Дрожжевое сусло, содержание сухих веществ в котором при его сбраживании снизилось на 2/3 первоначального, называют производственными дрожжами.
Начальная стадия брожения, характеризующаяся главным образом размножением дрожжей и незначительным сбраживанием сахара, называется возбраживанием. Количество сухих веществ в сбраживаемом сусле на этой стадии уменьшается лишь на 3—5 % от первоначального.
С накоплением дрожжевой массы процесс брожения ускоряется и при наиболее благоприятных условиях достигает максимума. Эта вторая стадия, характеризующаяся окончанием процесса размножения дрожжей и сбраживанием большой массы сахара, называется главным брожением. На этой стадии брожения наблюдается интенсивное выделение С02, а содержание сухих веществ в сбраживаемом сусле уменьшается на 10—12 % от первоначального. Главное брожение и дображивание проводят при температуре 27 ...30 С рН 3,8-4,2 в течение 56—72 ч.
Далее зрелую бражку разделяют на ректификованный этанол, примеси и барду путем противоточного взаимодействия потоков пара, зрелой бражки и полупродуктов (процесс брагоректификации).
Теоретический выход спирта из 100 кг дисахаридов — 68,2 дм3.
