45.Гидролиз крахмала в конверторе. Устройство и режим работы. Технологические показатели.
Гидролиз крахмала соляной кислотой. Гидролиз производится в автоклавах (конверторах), представляющих собой цилиндрический котел со сферическими крышкой и днищем (рис. 2). Изготовляют их из бронзы или красной меди.
В крышке автоклава имеется три штуцера. По штуцеру 1 из мерников поступают крахмальное молоко, подкисленная вода или промой. Штуцер 4 сообщает автоклав с ловушкой для крахмала 5, а через нее — с атмосферой. На третьем штуцере установлен предохранительный клапан 6. На крышке помещается также манометр 2.
В нижней части автоклава находится кольцевой барботер 7, служащий для подачи основного количества пара при заварке крахмала и для повышения давления при осахаривании. Кроме того, пар поступает по штуцеру 8 для предотвращения образования комочков клейстера ниже барботера. Через трубку 9 и расположенный на ней краник 10 отбирают пробы сиропа. По трубе 3 сироп выдувают в нейтрализатор.
Благодаря более высокой температуре процесс осахаривания в конверторе происходит в 9—10 раз быстрее, чем в гидролизном аппарате. Полный оборот автоклава вместимостью около 5 м3 длится 18—20 мин: затопление барботера подкисленной водой, доведение ее до кипения и заваривание крахмала — от 6 до 8 мин; повышение давления — 3 мин, осахаривание — 3 мин, выдувание готового сиропа в нейтрализатор— 6 мин.
Осахаривание крахмального молока в автоклавах проводят при избыточном давлении 0,28— 0,32 МПа. Концентрация крахмального молока в зависимости от типа вырабатываемой патоки 25—27°Са при производстве высокоосахаренной патоки и 40—44°СА при производстве карамельной патоки.
Соляной кислоты в пересчете на газ Сl расходуется 0,19—0,25% к массе безводного крахмала (концентрация в осахариваемой массе 0,05—0,08%).
Обычно устанавливают не менее двух автоклавов на линии второго этажа завода. Общий объем конвертора от 2,5 до 13 м3, полезный объем — от 60 до 70% (по крахмальному молоку).
Рис. 2. Автоклав (конвертор).
46.Способы получения энергии биологическими объектами.
Источник всей биологической энергии на нашей планете является солнечный свет. энергия солнечного света возникает из ядерной энергии: при очень высоких температурах атомы водорода превращаются в атомы гелия, что сопровождается освобождением энергии первоначально в виде гамма-лучей. Реакция протекает согласно уравнению 4Н -> Не4 + 2е + hv, где Н - постоянная Планка, а v - длина волны гамма-излучения. В конечном счете в результате взаимодействия гамма-лучей с электронами снова выделяется энергия в виде фотонов световой энергии, которая испускается Солнцем.
Энергия солнечного света достигая поверхности земли улавливается зелеными растениями, которые превращают ее в химическую энергию, запасаемую в форме химических связей, соединяющих атомы в определенных молекулах, например в глюкозе, синтезируемой растением. Этот первый этап преобразования энергии называется фотосинтезом: зеленые растения осуществляют его при помощи пигмента хлорофилла, который позволяет клеткам превращать лучистую энергию в химическую. Эта химическая энергия используется затем для синтеза углеводов и других веществ из двуокиси углерода и воды, что способствует росту растений или частично передается на следующий уровень .
Передача энергии на следующий уровень происходит при поедании растения животным или разложение его бактериями. При этом химическая энергия углеводов и других молекул в результате окисления этих молекул преобразуется в биологически полезную энергию, количество которой соответствует количеству энергии, израсходованной на синтез этих веществ (первый закон термодинамики); однако часть этой энергии превращается в тепло, т. е. не может быть использована в дальнейшем (второй закон термодинамики). Биологически полезная энергия, полученная в результате окисления той же глюкозы, запасается в форме макроэргических связей аденозинтрифосфата (АТФ).
Люди, подобно другим животным, получают энергию из продуктов, которыми они питаются. Часть нашей пищи, например горох, картофель, яблоки или груши, мы получаем непосредственно от растений. Свинина, говядина, рыба, крабы или раки - продукты животного происхождения, однако животные, дающие нам эти продукты, в свою очередь получили энергию, поедая различные растения. В конечном итоге всю пищу и энергию животные получают от растений.
Т.о., по способу получения энергии организмы делят на фототрофы (источник энергии - свет) и хемотрофы (источник энергии - окислительно-восстановительные реакции). Растения получают энергию в виде электромагнитного излучения Солнца, а животные используют энергию, заключенную в ковалентных связях органических молекул, которые поступают в организм с пищей