
- •Основні види сировини
- •Зернові культури
- •Будова зерна
- •Хімічний склад зерна
- •Хімічний склад меляси
- •Мікрофлора меляси
- •Коротка характеристика хімічного складу тростинної та рафінадної меляс
- •Нетрадиційні види сировини
- •Топінамбур
- •Цикорій
- •Молочна сироватка
- •Допоміжні матеріали
- •Кислоти
- •Сірчана кислота
- •Соляна кислота
- •Антисептики та миючі засоби Хлорне вапно
- •Формалін
- •Сульфонол
- •Каустична сода
- •Контрольні питання і завдання
- •Розділ 2
- •Приймання зерна
- •Приймання меляси
- •Зберігання сировини
- •Дихання
- •Зміни хімічного складу сировини
- •Випаровування та поглинання вологи
- •Дія від'ємних температур
- •Вплив мікроорганізмів на зберігання сировини
- •Зберігання зерна
- •Зберігання меляси
- •Контрольні питання і завдання
- •Розділ з
- •Підготовка зерна
- •Повітряно-ситове сепарування
- •Магнітне сепарування
- •Відділення насіння бур'янів
- •Підготовка меляси
- •Підкислення і асептування меляси
- •Стерилізація меляси
- •Змішування меляси з водою
- •Кларифікація мелясних розчинів
- •Контрольні питання і завдання
- •Розділ 4
- •Оцукруючі матеріали
- •Характеристика ферментів загальні поняття про ферменти
- •Механізм дії ферментів
- •Концентрація ферменту
- •Температура
- •Активатори та інгібітори ферментів
- •Оксидоредуктази
- •Трансферази
- •Гідролази
- •Ізомерази
- •Активність ферментів
- •Виробництво солоду
- •Замочування зерна
- •Фізико-хімічні процеси під час замочування зерна
- •Біохімічні процеси при замочуванні зерна
- •Способи замочування зерна
- •Пророщування зерна Теоретичні основи пророщування зерна
- •Морфологічні зміни при пророщуванні зерна
- •Біохімічні зміни в зерні при пророщуванні
- •Хімічні зміни зерна при пророщуванні
- •Оптимізація процесів солодорощення
- •Способи солодорощення
- •Пророщування зерна в пневматичній солодовні
- •Токове солодорощення
- •Витрати зерна на солод
- •Виробництво мікробних ферментних препаратів
- •Продуценти ферментів
- •Контрольні питання і завдання
- •Ємкісна (мічурінська) апаратурно-технологічна схема
- •Трубчаста (мироцька) апаратурно-технологша схема
- •Контрольні питання і завдання
- •Розділ 6 спиртові дріжджі
- •Температура і рН
- •Склад живильного середовища Потреба дріжджів у живильних речовинах
- •Види і джерела живлення
- •Інші фактори
- •Аеробний розпад вуглеводів
- •Молочнокислі бактерії
- •Оцтовокислі бактерії
- •Маслянокислі бактерії
- •Гнилісні бактерії
- •Мікрофлора води та повітря
- •Розділ 7
- •Розділ 8
- •Характеристика дріжджів
- •Приготування чистої культури дріжджів
- •Періодичне культивування
- •Культивування дріжджів у виробництві спирту із меляси
- •Розділ 9 зброджування сусла
- •Періодичний спосіб
- •Безперервно-проточний спосіб
- •Циклічний спосіб
- •Технологічні показники бродіння
- •Порівняльна характеристика способів зброджування
- •Теоретичні основи процесів перегонки і ректифікації
- •Одержання спирту-сирцю
- •Непрямої дії
- •Брагоректифікаційна установка побічно-прямотечійної дії
- •Виділення сивушного масла
- •Одержання технічного спирту
- •Одержання абсолютного спирту
- •Умови безпечної експлуатації ректифікаційних установок
- •Розділ 11
- •Вихід спирту
- •Облік і зберігання спирту
- •Розділ 12
- •Сушка дріжджів
- •Термоліз дріжджів
- •Упарювання мелясної барди
- •Склад газів спиртового бродіння
- •Очистка діоксиду вуглецю від домішок
- •Технологія рідкого дІоксиду вуглецю
- •Розділ 13
- •Характеристика стічних вод
- •Механічні способи
- •Хімічні способи
- •Фізико - хімічні способи
- •Біологічні способи
- •14.1. Використання спирту етилового технічного як органічної сировини
- •14.2. Застосування спирту етилового як моторного палива
- •14.3. Виробництво спирту етилового технічного з нехарчової сировини
- •14.4. Виробництво спирту етилового технічного з вуглеводовм1сної сировини
- •14.5. Брагоректифікаційні установки для виробництва сет з вуглеводовмісної сировини
- •14.6. Дегідратація етилового спирту
- •14.8. Перспективні напрями використання спирту етилового технічного в україні
- •Контрольні питання і завдання
- •Розділ 15
- •15.1 Маловідходні та безвідходні технології
- •15.2 Основні напрями створення мало-та безвідходних технологій
- •15.3 Вторинні енергетичні ресурси та їх раціональне використання
- •15.4 Ресурсо- та енергозберігаюча технологія спиртових бражок
- •15.5 Вплив технологічних параметрів на ефективність дії концентрованих ферментних препаратів
- •15.6 Особливості використання концентрованих
- •Ферментних препаратів у залежності
- •Від технологічної схеми водно-теплової
- •Обробки сировини
- •15.7 Особливості приготування виробничих дріжджів та спиртової бражки
- •15.8 Закордонний досвід комплексної переробки зернової сировини в етиловий спирт
- •15.9 Ресурсо- та енергозберігаюча технологія перегонки та ректифікації спирту
- •15.10 Переробка спиртовмісних вторинних продуктів ректифікації в системі бру мелясних заводів
- •15.11 Виділення етилового спирту з головної фракції, збагаченої метиловим спиртом
- •15.12 Централізована переробка головної фракції етилового спирту
- •15.13 Утилізація концентрату головної фракції
- •15.14 Енергозбереження в процесі перегонки та ректифікації спирту
- •15.15 Брагоректифікацшні установки зі ступеневим використанням теплової енергії
- •15.16 Підвищення теплового потенціалу вторинних енергоресурсів
- •15.17 Енергетична характеристика брагоректифікаційних установок
- •Контрольні питання і завдання
- •Розділ 16
- •Та очистки стічних вод у спиртовій промисловості
- •Актуальні проблеми розділення сумішей за допомогою молекулярних фільтрів у спиртовій промисловості
- •Мембранне газорозділення
- •Мембранна технологія води у спиртовому виробництві
- •Мембранна технологія спирту
- •Контрольні питання і завдання
- •Розділ 17 правила охорони праці на спиртових заводах
- •Основні вимоги з техніки безпеки для апаратника ректифікації спирту, а також для приймальника- здавача та зливальника-розливальника спирту
- •Література
Приймання меляси
Меляса надходить на завод у залізннчих цистернах вантажопідйомністю від 25 до 120 т, автоцистернах. Тара повинна бути чистою, без стороннього запаху та речей. Цистерни повинні мати нижні зливні пристрої. Кожна цистерна супроводжується накладною і доданим до неї сертифікатом, у якому зазначається маса меляси та вміст сухих речовин.
Після прибуття залізничних цистерн з мелясою представник заводу разом з представником залізниці перевіряють неушкодженість пломб, цистерн і спускного вентиля, після чого визначають масу меляси, що надійшла, зважуванням на залізничних вагах. При відсутності їх, а також у випадках, коли маса меляси при вигру-зці була встановлена заміром висоти наливу у цистерну, масу меляси визначають замірно - калІбровочним методом, використовуючи таблиці калібровий залізничих цистерн.
Меляса із цистерн зливається самопливом у розташовані нижче приймальні збірники - стальні резервуари прямокутної форми, об'єм яких повинен бути розрахований на добову роботу заводу. З приймальних збірників мелясу коловоротним насосом перекачують у резервуари для зберігання. У холодну пору року мелясу у цистернах підігрівають парою за допомогою шланга з насадкою або барботеру. Деякі цистерни обладнані стаціонарними змійовиками.
Під час зливу меляси із залізничних цистерн відбирають середні проби, які зберігають у пляшках з етикетками, де вказані найменування продукту і завода -відправника, номери цистерн та залізничних накладних, дати відбору проби, етикетки підписують представники заводу. Пляшки з пробами щільно закорковують, заливають сургучем або мастикою і опечатують печаткою заводу або пломбують. Середні проби відбирають також із цистерн і оформляють аналогічно пробам із залізничних цистерн.
У середніх пробах визначають вміст сухих речовин, цукру за прямою та інверсійною поляризацією, цукристість (сума зброджуваних цукрів), реакцію меляси (рН).
За основу розрахунків приймають ціну 1 т меляси цукристістю 46%. За кожен процент цукристості більше 46 % надають додаткову плату.
Втрати від неповного спорожнювання цистерн складають 0,15...0,25 % від маси меляси.
На деякі спиртзаводи, які розташовані поруч з цукровими заводами ( наприклад, Лохвицький, Чернівецький та ін.) мелясу перекачують насосами по трубопроводу.
35
Зберігання сировини
Для забезпечення безперервної роботи спиртзаводу повинен бути запас сировини. Картопля не витримує навіть легких приморозків, тому заготовляють усю її кількість і закладають на тривале зберігання восени. Зерно надходить більш-менш рівномірно протягом року, але інколи виникає потреба приймати значні партії сировини, тому зерносховища розраховують не менш, ніж на трьохмісячну потребу заводу у зерні.
БІОХІМІЧНІ ОСНОВИ ЗБЕРІГАННЯ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ
Дихання
Бульби картоплі і зерна злаків, відокремлені від рослин, продовжують жити. Необхідною умовою зберігання сировини є підтримка цієї життєдіяльності, при припиненні ЇЇ сировина починає розкладатися.
Життєдіяльність виявляється насамперед у диханні - окисленні органічних речовин, головним чином, гексоз киснем повітря. При цьому виділяється енергія, яка є джерелом для різних хімічних перетворень, переважно синтетичних. Частина енергії виділяється у вигляді теплоти. Баланс хімічних перетворень при аеробному диханні виражають рівнянням:
С6Н12О6+6О2=6СО2+6Н2О.
Аеробне дихання протікає складним шляхом; починається воно реакціями, які приводять до утворення піровиноградної кислоти, і закінчується циклом трикарбо-нових кислот. При повному окисленні піровиноградної кислоти відщеплюються діоксид вуглецю а також водень, який при перенесенні на молекулярний кисень утворює воду.
При повному окисленні гексози виділяється енергії 2822 кДж/моль. Біля 36% цієї енергії акумулюється у пірофосфатних зв'язках АТФ і витрачається для здійснення різноманітних реакцій синтезу. Частина енергії витрачається на виконання механічної роботи у клітині. Решта енергії розсіюється у навколишньому середовищі у вигляді теплоти.
При анаеробному диханні (спиртовому бродінні) згідно рівняння :
С6Н, 2О6=2С2Н5ОН+2СО2
виділяється значно менше теплоти (118 кДж/моль) і тому для одержання необхідної кількості енергії рослинний організм витрачає більше вуглеводів. У макроергі-чних зв'язках запасається лише 25% вивільненої енергії.
Бульби картоплі не пристосовані до анаеробного обміну, внаслідок чого вони швидко псуються навіть при короткочасному анаеробіозі.
За відсутності кисню замість спирту утворюється молочна кислота:
С6Н12О6=2СН3СН(ОН)СООН.
Виділення вільної енергії становить 198,5 кДж/моль, з яких 29,6 % запасається у макроергічнх зв'язках.
Аеробне і анаеробне дихання тісно зв'язані, переваги того чи іншого типу залежать головним чином від присутності кисню у середовищі. Загальним для більшості
36
організмів є аеробний шлях розкладу вуглеводів. У зерні і бульбах картоплі анаеробне дихання пілсилюється при підвищенні температури і у кінці зберігання, коли активність окислюючих ферментів знижується. Анаеробне дихання може тривати до тих пір, поки шкідливі метаболіти не придушать життєдіяльність організму.
Інтенсивність дихання виражають числом міліграмів діоксиду вуглецю, який виділився певною масою організму за одиницю часу. Наприклад, у 1 кг бульб картоплі за 1 год при температурі 3°С вона дорівнює біля 2 мг/(кг • год).
Інтенсивність дихання залежить від багатьох факторів. Бульби картоплі у перші дні після збирання, а також недозрілі, дрібні, ушкоджені дихають інтенсивніше. Енергія дихання більша у ранніх сортів і менша у пізньоспілих сортів. За даними Церевітінова Ф. В. , при підвищенні температури на 1° С кількість діоксиду вуглецю, який виділився з 1 кг картоплі за 1 год, зростає в середньому на 0,16 мг. Максимальна інтенсивність дихання при температурі 2...4 0С.
Через те, що у зерні в порівнянні з картоплею міститься менше вологи, Інтенсивність дихання у нього менша. Вона виражається у міліграмах СО2 на 100 г сухих речовин за добу. Зародок дихає енергійніше, що пояснюється не тільки його фізіологічною роллю, але і більшим вмістом вологи. Недозріле та дефектне зерно дихає сильніше, ніж доброякісне.
Інтенсивність дихання зерна залежить від вологості і температури, із збільшенням яких вона зростає (рис.2.2). При температурі біля 55° С інтенсивність ди-
Рис.
2.2
Залежність
інтенсивності
дихання
зерна від
вологості
і температури:
1
-при
10°
С;
2-при
18°
С;
3
-
при
25°
С
хання досягає максимуму, потім з підвищенням температури загасає внаслідок часткової інактивації окислюючих ферментів, а далі припиняється. При однакових температурах та вологості зерно кукурудзи дихає значно енергійніше зерна пшениці та інших зернових і бобових культур, що пов'язано з наявністю у кукурудзи великого добре розвинутого зародку. Виходячи з цього, для кукурудзи (і проса) прийнятною є критична вологість 13...14%. Мінімальна інтенсивність дихання зерна при вологості не більше критичної і низькій температурі.
Згідно з загальним рівнянням аеробного дихання на 1 об'єм поглинутого кисню виділяється 1 об'єм діоксиду вуглецю і відношення СО2/О2 , яке називається дихальним коефіцієнтом, дорівнює 1. При обмеженому доступі повітря дихальний коефіцієнт зростає, при зберіганні вологого зерна - зменшується, мабуть, у зв'язку із споживанням частки кисню аеробними мікроорганізмами, які за цих умов добре розвиваються.