Меласса
По общему количеству сухих веществ, поступающих в мелассу из свеклы, меласса уступает жому, но по ценности этих веществ и их разнообразию значительно превосходит последний.
Химический состав мелассы на 100 г сухого вещества, %
Сахароза |
60 |
Азотистые вещества |
15 |
Безазотистые органические вещества |
17 |
Зола |
8 |
Содержание азота в сухом веществе мелассы около 2%. Почти 1/3 всех азотистых веществ составляет бетаин. Остальные азотистые вещества — аминокислоты, из которых больше всего глутаминовой.
Меласса является ценным кормовым средством, в настоящее время она находит все более широкое применение в производстве комбикормов. Содержание влаги в комбикормах с мелассой не должно превышать 20%, так как иначе они портятся при хранении. Наиболее полноценный корм получается при смешивании мелассы со жмыхами масличных растений.
Меласса находит широкое применение для получения различных ценных химических продуктов: спирта, кормовых дрожжей, глутаминовой, молочной, лимонной, масляной кислот, бетаина, бутилового спирта, глицерина, ацетона, поташа и т.д.
В настоящее время основное количество товарной мелассы перерабатывается в различные химические продукты микробиологическим способом путем сбраживания содержащегося в ней сахара.
Производство спирта. Производство этилового спирта является наиболее разработанным процессом переработки мелассы методом брожения. При современном состоянии его технология сбраживания мелассы не представляет никаких затруднений и проводится дрожжами при температуре 20 — 25°С. Мелласса перед сбраживанием подкисляется серной кислотой до величины рН 4,5 — 5. Такая кислотность благоприятна для развития дрожжей и достаточна для подавления развития других микроорганизмов, которые могут вызывать побочное брожение. Для размножения микроорганизмов и поддержания брожения в мелассу вводят сернокислый аммоний и фосфорную кислоту.
Выход спирта составляет около 46 кг/л, или 58 л на 100 кг введенной с мелассой сахарозы. После сбраживания мелассового раствора и отгонки из бражки спирта остается барда, из которой сепарированием отделяют
кормовые дрожжи. Их получается около 5% к весу перерабатываемой мелассы, считая на прессованные дрожжи с 25% сухого вещества.
Паточная барда может быть использована для получения аминокислот, глицерина, бетаина, твердой углекислоты и др.
Получение дрожжей. Для получения дрожжей мелассу разбавляют до 5% СВ, добавляют сернокислый аммоний, суперфосфат и сбраживают. Процесс брожения ведется приточным способом при продувании воздуха. Выход прессованных дрожжей, содержащих около 25% СВ, составляет 100 кг из 100 кг мелассы. Сухое вещество дрожжей состоит в основном из белков и богато витаминами, поэтому паточные дрожжи могут быть использованы не только в хлебопекарной промышленности, но и в качестве корма для скота.
Из мелассы путем брожения получают также лимонную, молочную, масляную кислоты, ацетон и бутиловый спирт (ацетонобутиловое брожение).
Выделение сахара из мелассы. В мелассе остается около 32% сахара, вводимого в производство со свеклой. С народнохозяйственной точки зрения было бы целесообразно использовать мелассу именно для получения сахара, а не чего-либо другого при условии, что метод получения не слишком дорог и сложен.
В настоящее время известно несколько способов сепарации сахара из мелассы:
известковый — сахар осаждается в виде трехкальцевого сахарата;
баритовый — сахар осаждается в виде монобариевого сахарата;
стронциевый — сахар осаждается в виде бистронциевого сахарата.
Однако все эти способы не нашли широкого применения из экономических соображений. Построенные в 50 — 60-е годы XX столетия в РФ около 30 сепарационных цехов на сахарных заводах затем были ликвидированы.
По имеющимся сведениям в настоящее время в мире способ известковой сепарации применяется всего на одном заводе. Сущность его состоит в том, что мелассу разбавляют водой до 9 — 10% СВ, полученный раствор обрабатывают на холоду 110% тонко измельченной обожженной извести (к весу сахара). При перемешивании образуется осадок трикальцыевого сахарата. Этот осадок отфильтровывают на вакуум-фильтрах и промывают. Полученный фильтрат (щелок I) содержит еще некоторое количество сахара в виде моно- и дикальциевого сахарата. Для извлечения сахара щелок нагревают до 80 — 90°С и фильтруют.
Осадок трехкальциевого сахарата, полученного в результате нагревания щелока I, смешивается с трисахаратом, полученным на холоду, разбавляется промоями, а полученную суспензию направляют на дефекацию. Фильтрат (щелок II) содержит незначительное количество сахара и почти все несахаpa мелассы и может быть использован для получения ценных веществ (глутаминовой кислоты, бетаина и т.д).
При помощи известковой сепарации можно повысить выход сахара примерно на 1,5% к весу свеклы.
