ВСТУП
Етиловий спирт широко використовується в промисловості а також харчовій промисловості у всьому світі. Його використовують як антисептик, розчинник, консервант, піногасник, виробництва ліків, та інших цілей в медицині, хімічній, харчовій та легкій промисловості.
Виробництво спирту високого класу якості потребує ретельну перевірку сировини. Спирт отримують зброджуванням крохмалю, який отримується внаслідок розварювання сировини та отримання сусла, спиртовими дріжджами, або іноді використовують актиноміцети. Спиртове родіння є анаеробним процесом. Також одним з головних факторів якості є характеристика води, яка використовується у виробництві.
В Україні є усі умови для виробництва спирту. Так, кліматичні умови та аграрна політика України дозволяє отримувати дешеву та якісну крохмальвмістну сировину для виробництва спирту. Також має значення і розташування торгівельних шляхів, що дозволяє збільшити ринок збуту за рахунок експорту етилового спирту як сухопутними, так і морськими шляхами.
Однак в Україні в основному використовується неефективна технологія виробництва спирту, яка є багатовідхідною і з малою продуктивністю. У даній роботі представлена ефективна технологія виробництва етилового спирту із зернової сировини.
I теоретична частина
Характеристика сировини
1.1 Характеристика зерна
Для виробництва етилового спирту використовується крахмаловмістна сировина - різні види зерна і картопля. В деяких випадках спиртові заводи, що переробляють зерно-картофельну сировину, використовують для виробництва спирту цукровий буряк, картопляну мезгу, мелясу, відходи виноробства.
До напівфабрикатів спиртового виробництва відносяться оцукрюючі матеріали: солод і ферментні препарати мікробного походження, які готуються безпосередньо на цьому підприємстві. Проте ферментні препарати можуть бути і привозними, виготовленими на спеціалізованих підприємствах, в цьому випадку їх слід відносити до сировини.
До сировини відноситься також вода, використовувана на технологічні потреби в якості складової частини напівфабрикатів спиртового виробництва. [3]
Сировина, вживана для отримання спирту, повинна щорічно відновлюватися в кількостях, достатніх для промислової переробки, мати високий вміст крохмалю або цукру і добре зберігатися, що забезпечує економічну доцільність виробництва. Цим умовам задовольняють бульби картоплі, зерно рослин сімейства тонконогів(злаків) і меляса.
Відповідно до географічного положення і структури господарства, що склалася, в різних країнах для виробництва спирту використовують різні види сировини. Навіть у одній і тій же країні в ті або інші роки набір сировини залежав від змін в споживанні, від кон'юнктурних і інших чинників.
На спирт переробляють будь-яке зерно, у тому числі і непридатне для харчових і кормових цілей. Щорічний об'єм переробки складає пшениці 50%(переважно дефектною), ячменю 20%, жита 12%, кукурудзи 8%, просо 5%, вівса 2% і інших культур (гречки, вики, гороху, рису та ін.) 3%. Для приготування солоду вживають кондиційне високоякісне зерно.[1]
Будова зерна
Зерно рослин сімейства тонконогих (злаків) має принципово однакову будову. Зерно складається з трьох основних частин: зародка, ендосперму і оболонок; останні дві - плодова і насінна, причому плодова розташована зовні зерна, а насінна - під нею. У ячменю оболонки зрощені.
При обмолоті зерна повністю звільняються від квіткових плівок(полов'яних оболонок). Перші культури називають голозерними, другі плівчастими. [5]
Макроскопічна будова зерна ячменю показана на рис. 1. Внутрішня частина зерна - ендосперм - борошниста; шар ендосперму, прилеглий до насінної оболонки, - алейроновий - багатий білком. Цей шар складається з одного (у жита, пшениці, вівса, кукурудзи, проса) або декількох(у ячменю) рядів клітин з потовщеними стінками.
Е
Рис. 1. Макроскопічна будова ячмінного зерні: 1 - зародок, 2 - щиток; 3 - квіткова плівка; 4 - плодова оболонка; 5 - алейроновий шар, 6 - ендосперм
ндосперм має великі тонкостінні клітини з висохлою протоплазмою, суцільно заповнені крохмальними зернами. У нижній частині зерна розташований зародок. У ньому розрізняють зачаткову стеблинку і зачатковий корінець. Зародок відокремлений від ендосперму щитком. Зерна кукурудзи різних ботанічних груп розрізняються об'ємом роговидній(скловидною) частині ендосперму, в якій крохмальні гранули міцно "зцементовані" білком, внаслідок чого мають многокутну форму. У крохмалистій частині ендосперму білкова стінка тонка і ніжна, крохмальні гранули округлі. Роговидна частина в крем'янистій кукурудзі майже повністю заповнює ендосперм, в крохмалистій кукурудзі займає невеликий об'єм у верхівки, в зубовидній - приблизно половину у вигляді сегментів, симетрично розташованих уздовж зародка.[6]