спироводочка

16.Принципиальная технологическая схема производства этилового спирта из зерна. Аппаратурное оформление процессов и пути повышения эффективности по стадиям переработки сырья (комплексные технологии).

18.Особенности переработки крахмал- и сахаросодержащего сырья. Преимущества и недостатки получения этилового спирта из мелассы.

Схему крахмал содержащего смотри в предыдущем вопросе!

Схема производства спирта из мелассы

1)Сырье меласса – 48/52% сахарозы 2)Приемка – содержание сухих веществ не менее 74%, чтобы не образовывались

м/о на инвертном сахаре .

3)Очистка – подготовка к бражению, добавление питательных солей содержащих N и P, подкисление HCl и H2SO4

4)Кларификация – очистка от м/о и взвешенных частиц. Кларификатор работает по принципу сепаратора.

5)Приготовление сусла – приготовление мелассого раствора путем добавления воды до содержания сухих веществ 20-22%

6)Брожение – засев дрожжами t=30 С, выделение CO2 идет на компремирование (пихают в болоны), из браги мы сепарируем дрожжи, которые в последствие идет на производство хлебопекарных дрожжей, а обездрожженная бражка идет на брагоректификацию.

7)Брагоректификация – получение барды, из которой путем сушки получают сухие кормовые дрожжи, получение спирта этилового ректификованного, получение сивушных масел, получение головной фракции этилового спирта.

Преимущества: отсутствие таких стадий как мойка, измельчение, предварительный нагрев сырья и тд. (смотри предыдущий вопрос по схеме) соответственно меньше энергозатрат.

19.Рассчитайте теоретический и практический выход этилового спирта из 1 т условного крахмала сырья. Влияние на данный параметр вида сырья, схем его переработки и аппаратурного оформления процесса.

Теоретический выход спирта:

1) Гидролиз крахмала

1000

(С6H12O5)n + H2O = n(C6H12O6)

В соответствии с уравнениями 1 и 2 теоретический выход спирта из 1т крахмала равен:

1000162 = 92Х ;

Х= (1000*92)/162 Х = 568 кг

ƍспирта = 0,72927

V = m/ƍ = 719,89 дм3 = 72 дал

В производстве спирта, кроме крахмалсодержащего сырья, используется и сахаросодержание.(Меласса) Поэтому для сравнительной характеристики выхода спирта в производственной практике количество сахарозы, которое содержится в мелассе пересчитывают на эквивалентное количество крахмала, то есть условного крахмала.

3)Гидролиз дисахарида

1000

C6H12O11 + H2O = 2C6H12O6

342 360

4) Брожение глюкозы

X

2C6H12O6 = 4С2H5OH + 4CO2 + Q 184

Х = (1000*184)/342 = 538 кг

V = 538/0.789 = 682 дм3 = 68 дал – теоретический выход из сахарозы

5) Соотношение между крахмалом дисахаридом определяется из уравнения гидролизы полисахарида.

2(С6H10O5) + H2O = C12H22O11

ИЗ уравнения 5 следует, что для обработки 1 г моль дисахарида требуется 2 г моль крахмала. Следовательно коэффициент пересчета из условного крахмала равен

324/342 = 0.95

Практический выход спирта:

Меньше теоретического на величину технологических потерь. Имеют скрытный характер и не зависит от человеческого фпктора. Практический выход измеряется от 82 до 93% от теоретического.

B = V*100/ M*Кр Кр-крахмалистость

Нормальный выход спирта:

Устанавливается с учетом перебатываемого вида сырья, технологической схемы производства и техническим оборудованием.

Для пшеницы 64,7 дал/т Для картофеля 65,7 Для мелассы 66,5

При непрерывной схеме подразумевается только стадич тепловой обработки, без брожения Непрерывный способ брожения продолжительностью 60 ч 0,8 дал на т усл. Крахмала

При полной замене солода фермент. Препаратами 0.7 дал/т При использовании вакуум охлаждения 0,1 дал/т

При использовании непрерывного способа брожения с рециркуляцией 0,1 дал /т При использовании механико-ферментативной схемы 0,4 дал/т

20.Ферментные препараты амилолитического, протеолитического и цитолитического действия в технологии этилового спирта из крахмалсодержащего сырья. Обоснуйте возможность повышения эффективности процессов при использовании МЭК для производства сусла обычной и повышенной концентрации.

При производстве спирта из зернового сырья для разжижения и осахаривания крахмала активно используют солод, препараты на основе солода и ферментные препараты микробного происхождения с амилолитическим, протеолитическим и цитолитическим действием, например, Зимаджунт НТ-340С, Глюкозим Л-400С

Для специальных целей, например, для использования больших количеств несоложеных материалов были созданы мультиэнзимные композиции (МЭК), например, композиция, содержащая Амилосубтилин Г10х и Амилоризин П10х. Эффективность действия МЭК состоит в том, что бактериальная α-амилаза Амилосубтилина Г10х способствует более высокому выходу экстракта, а грибная амилаза Амилоризина П10х - повышению степени сбраживания.

используют пи получении последних стадий маточный дрожжей, а также товарных дрожжей.

Воздушно-проточным называется способ, при котором дрожжи выращивают с постоянной подачей воздуха и одновременным притоком питательной среды в дрожжерастильный аппарат и оттоком культуральной среды с дрожжами в отборочный. При этом в течение 6-7 часов дрожжи накапливаются в дрожжерастильном аппарате - этот период называется накопительным. Через 6-7 часов начинается отток среды с дрожжами из дрожжерастильного аппарата в отборочный аппарат - отточный период, или отборочный, который длится 20-30 часов и более - удлиненный или непрерывный режим.

Накопительный период протекает в основном в дрожжерастильном аппарате, куда непрерывно подается питательная среда и воздух. При этом дрожжевые клетки так же, как

ипри периодическом способе, проходят лагфазу и фазу логарифмического роста, которая длится непрерывно. В первые часы наблюдается синхронное отпочковывание дочерних клеток с невысоким коэффициентом часового прироста (1,08-1,10), затем прирост увеличивается и к 5-му и 6-му часу коэффициент часового прироста достигает величины прироста достигает величины 1,20-1,25. в культуральной среде пи этом накапливается максимально возможное количество дрожжей, так называемая «рабочая биомасса», после чего начинается период непрерывного размножения, или отборочный период.

Вэтот период в основном дрожжерастильном аппарате клетки находятся в стадии логарифмического роста и устанавливается постоянное соотношение клеток по величине

иферментативной активности. Количество крупных клеток составляет 20%, средних 55%

имелких не более 25-30%. Отборочный период может длиться бесконечно долго при соблюдении следующих условий:

- обеспечение дрожжевых клеток необходимыми питательными и ростовыми веществами, а также кислородом в достаточном количестве;

- непрерывный вывод из дрожжерастильного аппарата продуктов обмена (метаболизма) клеток, тормозящих их рост и размножение;

- непрерывный отбор из основного дрожжерастильного аппарата прирастающей биомассы.

Стационарная фаза развития дрожжей в непрерывном процессе наступает лишь в отборочном аппарате, куда питательные вещества не поступают и откуда непрерывно отбирается прирастающая биомасса.

Таким образом, выращиваемые в основном аппарате дрожжи характеризуются активностью ферментных систем, т.е. способностью к активному росту и размножению с постоянной, установленной для данного аппарата и перерабатываемого сырья скоростью. От правильного ведения этого процесса в отборочном аппарате засвистит в основном качество дрожжей.