PL199934B1 - Sposób wytwarzania etanolu z częstym dodawaniem drożdży - Google Patents

Sposób wytwarzania etanolu z częstym dodawaniem drożdży

Info

Publication number
PL199934B1
PL199934B1 PL350301A PL35030100A PL199934B1 PL 199934 B1 PL199934 B1 PL 199934B1 PL 350301 A PL350301 A PL 350301A PL 35030100 A PL35030100 A PL 35030100A PL 199934 B1 PL199934 B1 PL 199934B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
wort
yeast
prefermenter
wine
saccharified
Prior art date
Application number
PL350301A
Other languages
English (en)
Other versions
PL350301A1 (en
Inventor
Georges Maurice Alard
Philippe Jean Roux
Alain Yves Gérard Mourin
Luc Robert Brasseur
Original Assignee
Bio Ethanol Nord Picardie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bio Ethanol Nord Picardie filed Critical Bio Ethanol Nord Picardie
Publication of PL350301A1 publication Critical patent/PL350301A1/xx
Publication of PL199934B1 publication Critical patent/PL199934B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06Ethanol, i.e. non-beverage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Sposób wytwarzania etanolu, który obejmuje kontaktowanie brzeczki ze skrobiowego surowca ro slinnego z enzymem up lynniaj acym z wytworzeniem up lynnionej brzeczki, kontaktowanie up lynnio- nej brzeczki z enzymem scukrzaj acym z wytworzeniem zacieru co najmniej cz esciowo scukrzonego, wytworzenie w perfermentorze zawiesiny dro zd zy gatunku Saccharomyces w po zywce, kontaktowanie scukrzonego zacieru z dostateczn a ilo scia zawiesiny dro zd zy i przez czas dostateczny do transforma- cji cukrów zawartych w scukrzonym zacierze w etanol, z wytworzeniem wina maj acego zawarto sc cukrów poni zej 3 g/l, korzystnie poni zej 2 g/l, a najkorzystniej poni zej 1 g/l dla zawarto sci alkoholu w winie co najmniej 9,5% obj eto sciowych i destylacji wina z wytworzeniem alkoholu, znamienny tym, ze usuwa si e zasadniczo wszystkie dro zd ze obecne w prefermentorze i zast epuje je dro zd zami swie- zymi w odst epie czasowym takim, ze st ezenie mikroorganizmów, innych ni z dro zd ze gatunku Scacha- romyces, w prefermentorze pozostaje ni zsze od warto sci zadanego progu podczas okresu nast epuj a- cego po wymianie dro zd zy. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Wynalazek niniejszy dotyczy sposobów wytwarzania etanolu z roślinnego surowca skrobiowego. W szczególności dotyczy on wytwarzania etanolu jako paliwa, ale także do celów chemicznych, farmaceutycznych i kosmetycznych, a po rektyfikacji w celu usunięcia substancji aromatycznych, także do celów spożywczych. W sposobie według wynalazku jako surowiec wyjściowy stosuje się brzeczkę (zacier) pszenną, kukurydzianą, jęczmienną, z prosa, żytnią lub ryżową.
Znany jest sposób wytwarzania etanolu, polegający na poddaniu brzeczki z roślinnego surowca skrobiowego enzymatycznej obróbce upłynniającej z wytworzeniem upłynnionej brzeczki. Następnie upłynnioną brzeczkę poddaje się co najmniej częściowej enzymatycznej obróbce scukrzającej z wytworzeniem scukrzonej brzeczki (zacieru). Skrobia ulega co najmniej częściowo przekształceniu w glukozę. Scukrzoną brzeczkę dzieli się następnie na część pierwszą i część drugą. Część pierwszą scukrzonej brzeczki rozcieńcza się rozcieńczalnikiem i kontaktuje w prefermentorze z drożdżami gatunku Saccharomyces z wytworzeniem zawiesiny drożdży. Udział rozcieńczalnika, którym zwykle jest woda i/lub wywar gorzelniany, jest taki że zawartość alkoholu w zawiesinie drożdży wynosi poniżej 6% objętościowych, żeby zbyt wysokie stężenie alkoholu nie przeszkadzało we wzroście drożdży. Następnie tę zawiesinę drożdży kontaktuje się z drugą częścią scukrzonej brzeczki w fermentorze przez czas dostateczny do otrzymania wina mającego zawartość etanolu powyżej zadanej wartości progowej. Zwykle ten czas jest tym dłuższy im wyższa zawartość alkoholu. Kiedy czas scukrzania wynosi na przykład 20 h, to zwykle trzeba przewidywać czas trwania kontaktowania w fermentorze lub czas trwania fermentacji na 40 h w celu otrzymania zawartości etanolu powyżej 9% przy zawartości cukru poniżej 1 g/l. Zalecano już skrócenie czasu trwania operacji scukrzania do 10 h przez takie prowadzenie tej operacji, aby scukrzanie zachodziło również podczas trwania fermentacji, która pozostaje utrzymana przez czas 40 h. Łączny czas trwania operacji wynosi zatem 50 h. W celu wytworzenia etanolu destyluje się wino. Podczas tej destylacji przeprowadza się ekstrakcję „złych smaków”, które odpowiadają zwłaszcza estrom, tak aby uzyskać etanol mający poniżej 500 części estrów na milion, zgodnie ze zwykłymi wymaganiami przy stosowaniu etanolu jako paliwa. Ponadto konieczne jest dodawanie ciągłe do prefermentora kwasu w celu utrzymania aseptyczności względem bakterii i dezynfekowanie obiegów za pomocą środka dezynfekującego.
Niedogodności te usuwa wynalazek poprzez sposób wytwarzania etanolu o krótszym czasie trwania niż sposoby znane, który daje bezpośrednio przez destylację alkohol zawierający tak mało estrów, że nie jest już konieczne ich usuwanie, który umożliwia zmniejszenie dodatku kwasu do prefermentora i zmniejszenie ilości środka dezynfekującego stosowanego w układach wytwarzania, przy wyższej zawartości alkoholu w winie i tak samo niskiej zawartości cukrów.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania etanolu, który obejmuje kontaktowanie brzeczki ze skrobiowego surowca roślinnego z enzymem upłynniającym z wytworzeniem upłynnionej brzeczki, kontaktowanie upłynnionej brzeczki z enzymem scukrzającym z wytworzeniem brzeczki co najmniej częściowo scukrzonej, wytworzenie w prefermentorze zawiesiny drożdży gatunku Saccharomyces w pożywce, kontaktowanie scukrzonej brzeczki z dostateczną ilością zawiesiny drożdży i przez czas dostateczny do transformacji cukrów zawartych w scukrzonej brzeczce w etanol, z wytworzeniem wina mającego zawartość cukrów poniżej 3 g/l, a korzystnie poniżej 2 g/l a najkorzystniej poniżej 1 g/l dla zawartości alkoholu w winie co najmniej 9,5% objętościowych, i destylację wina z wytworzeniem alkoholu, charakteryzujący się tym, że usuwa się zasadniczo wszystkie drożdże obecne w prefermentorze, czyści i dezynfekuje prefermentor i wymienia drożdże na drożdże świeże w odstępie czasowym takim, że stężenie mikroorganizmów, innych niż drożdże gatunku Saccharomyces, w prefermentorze pozostaje niższe od wartości zadanego progu 107 komórek na litr podczas okresu następującego po wymianie drożdży.
Stwierdzono nieoczekiwanie, że bardzo długi czas kontaktowania zawiesiny drożdży ze scukrzoną brzeczką, który był dotychczas niezbędny, jest związany z faktem, że w ciągu relatywnie krótkiego okresu czasu drożdże gatunku Saccharomyces ulegają degeneracji, mutacji i/lub zanieczyszczeniu przez inny mikroorganizm, zwłaszcza przez dużo mniej aktywne drożdże gatunku Brettanomyces. Zastępując wszystkie drożdże świeżymi drożdżami gatunku Saccharomyces zanim wystąpi to zjawisko, a zwłaszcza korzystnie zanim w prefermentorze będzie 107 komórek na litr, a zwłaszcza korzystnie 106 komórek na litr, mikroorganizmu innego niż drożdże gatunku Saccharomyces, utrzymuje się aktywność drożdży fermentacyjnych, co pozwala: zmniejszyć czas kontaktowania w fermentorze, na brak estru podczas destylacji, zwiększyć zawartość alkoholu, ograniczyć konieczność dodaPL 199 934 B1 wania kwasu do prefermentora i zmniejszyć ilość środka dezynfekującego. Świeżość zawiesiny drożdży ma pierwszorzędny wpływ w czasie trwania etapu transformacji cukrów w etanol. Dodanie drożdży świeżych do drożdży już zanieczyszczonych daje jedynie bardzo nietrwałą poprawę niezbędnego czasu trwania kontaktu. Dla ciągłego utrzymania pożądanego skróconego czasu kontaktu trzeba wyeliminować, przed zastosowaniem nowych drożdży, praktycznie wszystkie drożdże stare.
Obecność drożdży Brettanomyces w prefermentorze można wykryć pobierając próbkę zawiesiny drożdży i badając ją mikroskopowo. Podczas gdy drożdże Saccharomyces, a zwłaszcza Saccharomyces cerevisiae, mają kształt jajowaty, to Brettanomyces mają kształt wydłużony. Można także ustalić doświadczalnie odstęp czasowy do dodawania drożdży świeżych i zastępować systematycznie drożdże zużyte przez drożdże Saccharomyces w odstępie czasowym poniżej 4 dni.
Zgodnie z korzystnym wykonaniem, rozcieńcza się pierwszą część 10 do 30%, a korzystnie 15 do 20% wagowych scukrzonej brzeczki, otrzymując brzeczkę słabą, gdzie resztę scukrzonej brzeczki będzie stanowiła brzeczka mocna, fermentuje wstępnie brzeczkę słabą w prefermentorze z wytworzeniem brzeczki prefermentowanej i umieszcza brzeczkę mocną w obecnoś ci brzeczki prefermentowanej w fermentorze na czas dostateczny do otrzymania wina.
Korzystnie dodaje się świeże drożdże do prefermentora w ilości takiej, aby otrzymać w prefermentorze stężenie równe co najmniej około 106 komórek na mililitr, a korzystnie 107 komórek na mililitr.
Uzyskano efekt, zwłaszcza dla progu zawartości alkoholu w winie 9,5%, że suma czasu trwania scukrzania i czasu trwania kontaktowania w fermentorze wynosi jedynie 35 h.
Pierwszy etap sposobu według wynalazku polega na poddaniu brzeczki z roślinnego surowca skrobiowego obróbce enzymatycznej upłynniającej w celu otrzymania brzeczki upłynnionej.
Surowiec roślinny, zwłaszcza pszenicę, rozdrabnia się na przykład w śrutowniku młotkowym, przepuszczając raz lub dwa razy (marka PROMILL Promill-Stolz, RN 12 Serville, 28410 BU, 3000 obr/min lub marka JACKERING Vorsterhause Weg 46 PO BOX 1733, 59007 HAMM), zwłaszcza w przypadku kiedy otręby nie są oddzielone od mąki, w jednym lub kilku młynach walcowych (gdzie rozdrobnienie jest bardziej jednorodne), zwłaszcza w przypadku kiedy otręby są bardziej oddzielone od mąki, albo w innym typie mł yna. Moż na ewentualnie, w przypadku krochmalni, podzielić mą k ę na dwa gatunki: gatunek A przeznaczony do procesu wytwarzania krochmalu i gatunek B przeznaczony do procesu wytwarzania etanolu. Pszenica może być przed mieleniem ewentualnie zwilżona do między 18 a 25% wagowych w celu polepszenia rozdziału mąki i otrąb.
Otrzymaną mąkę przesiewa się. Odsiew z sita zawraca się do młyna, tak aby największe ziarna nie przekraczały 2,5 mm. Zwykle, procent cząstek powyżej 1 mm nie powinien przekraczać 10% całości. Zakres średniej wielkości ziarna mąki jest zawarty między 0,3 a 2 mm, 0,6 mm stanowi wartość typową. Otręby oddzielane na etapie przesiewania wprowadza się ponownie do mąki albo oddziela. Otrzymuje się zatem mąkę pełną albo mąkę białą.
W przypadku mąki pełnej, mąkę następnie miesza się w mieszalniku z roztworem wody, wywaru gorzelnianego, wodorotlenku sodu i enzymu upłynniającego. Roztwór ten wytwarza się na przykład za pomocą mieszalników statycznych liniowych lub w kadzi przygotowawczej. Mieszaninę mąka/roztwór można wytwarzać bądź w mieszarce ślimakowej (marka PROMILL Promill-Stolz, RN 12 Serville, 28410 BU, szybkość obrotów: 700-1200 obr/min), bądź w homogenizatorze (marka: APV GAULIN, ciśnienie: około 100 barów), bądź w kadzi z mieszaniem.
W przypadku oddzielania glutenu, nie wykorzystuje się do zarabiania wywarów gorzelnianych pochodzących z destylarni. Roztwór sporządza się z mleka skrobiowego pochodzącego z procesu krochmalnego i mąki B.
Otrzymuje się w ten sposób brzeczkę o zawartości suchej masy 25 do 35% wagowych. Zawartość procentowa suchej masy jest zdeterminowana przez zawartość suchej masy optymalną dla funkcjonowania enzymów upłynniających i scukrzających i przez problem ekonomiczny posiadania możliwie najwyższej zawartości suchej masy w celu ograniczenia kosztów odparowania wywarów gorzelnianych w trakcie procesu. Ilość mąki dostarczanej do mieszalnika reguluje się za pomocą dozownika SCHENCK, Chemin neuf BP 17, 78240 CHAMBOURCY, albo za pomocą taśmy ważącej.
Aby sklarowanie suchej masy z wywarów gorzelnianych (separacja frakcji nierozpuszczalnej przez dekantację w wirówce) było możliwie najwyższe (między 4,5 a 7% wagowych), należy starać się wprowadzić możliwie najwięcej wywarów gorzelnianych do zarabiania zamiast dostarczania wody z zewnątrz. Determinuje to udział wywarów gorzelnianych w stosunku do wody w operacji zarabiania. Sklarowane wywary gorzelniane stanowią 40 do 80% wagowych roztworu stosowanego do przeprowadzenia
PL 199 934 B1 zarabiania. Można stosować wodę z odwiertów, wodę procesową (kondensaty z odparowania lub flegmę) albo wodę rzeczną uprzednio filtrowaną na filtrach piaskowych i/lub sterylizowaną promieniami UV.
Temperatura mieszaniny woda/wywar gorzelniany jest zawarta między 40°C, w celu ułatwienia mieszania i w celu ograniczenia zużycia energii na upłynnienie, a maksymalnie 70°C w celu uniknięcia żelatynizacji skrobi podczas zarabiania. Temperatura wywarów gorzelnianych na wyjściu z odstojników wirówkowych (GUINARD CENTRIFUGATION, Zl du Buxerioux, BP 69, 36002 Chateauroux; WESTFALIA SEPARATOR, 18, avenue de l'Europe, BP 120, 02407 Chateau-Thierry) jest zawarta między 70 a 100°C, zależnie od sposobu destylacji (temperatura jest niższa w przypadku destylacji pod próżnią). Mąka ma temperaturę otoczenia. Dla ogrzania wody w celu uzyskania wyżej wskazanej temperatury mieszaniny można stosować wymiennik płytowy, wymiennik rurowy lub wszelkie typy wymienników ciepła.
Zależnie od zastosowanego enzymu upłynniającego, pH należy ustawić za pomocą 30% lub 50% wodorotlenku sodu lub innego środka alkalizującego. Jeśli enzym tego wymaga, można ewentualnie zastosować sól wapniową. Stosuje się amylazy grzybowe lub bakteryjne, na przykład Termamyl 120L, typ S, typ L lub typ LS firmy NOVO NORDISK Bioindustries S.A., 79, av. Francois-Arago, 92017 Nanterre-Cedex, Francja; SPEZYME AA lub SPEZYME AAL firmy GENENCOR PO, Box 642, Delft, Holandia; NERVANASE lub G-ZYME G995 firmy RHODIA, Poleacre Lane, Wooodley, Stockport, Cheshire, SK6 1PQ, Wielka Brytania). Zużycie wodorotlenku sodu jest regulowane za pomocą sondy pH zainstalowanej w mieszaninie woda/wywar gorzelniany przed zarabianiem. Zależnie od zastosowanych enzymów, pH jest zawarte w zakresie między 4,5 a 8.
Upłynnianie przeprowadza się w temperaturze zawartej między 50 a 100°C. Temperaturę zarobionej brzeczki można podnieść do tej wartości za pomocą bezpośredniego wtrysku pary wodnej przewodem rurowym do kadzi upłynniania, albo za pomocą warnika strumieniowego, w którym to przypadku zarobiona brzeczka jest doprowadzana w ciągu kilku sekund do 100-150°C za pomocą wstrzykiwania pary przez dyszę, po czym gwałtownie ochładzana do temperatury między 80 a 95°C. Zużycie enzymów można dostosować do zużycia mąki.
Kadzie do upłynniania mogą być mieszane na przykład za pomocą mieszalników typu PMS, BP 72 91560 Crosne, mających dwa rzędy łopatek dla pierwszej kadzi i jeden rząd dla drugiej; szybkości obrotów: 42 obr/min dla pierwszej kadzi, 58 obr/min dla drugiej; szybkości obrotów mogą być zawarte między 20 a 60 obr/min. Czas przebywania w tych warunkach temperatury jest zawarty między 30 minut a dwie godziny.
Charakterystyka zastosowanego procesu upłynniania, zależnie od użytego enzymu, jest następująca: temperatura: 85-88°C pH 5,5-6
Zawartość suchej masy: 32%-35%
Czas przebywania: 1 godzina
Zużycie enzymu upłynniającego: około 3,5 litra/h dla zasilania mąką 8 ton/h.
Tak upłynnioną brzeczkę ochładza się w wymiennikach cieplnych typu klasycznego (wymienniki płytowe lub wymienniki rurowe) do 60°C (temperatura: funkcja optymalnych warunków stosowania enzymów scukrzających, może zmieniać się od 40°C do 70°C).
W pewnych przypadkach rozcieńczanie upłynnionej brzeczki można przeprowadzić rozcieńczalnikiem takim jak woda lub recyklizowane wywary gorzelniane pochodzące z destylarni, takie jak omawiane powyżej.
Brzeczkę poddawaną scukrzaniu umieszcza się w obecności enzymu typu amyloglukozydazy (np.: Optimax 7525 HP, Optidex L300 spółki GENENCOR International, Box 642, 2600 AP Delft, Holandia, Amg 300L spółki NOVO NORDISK Bioindustries S. A., 79, av. Francois-Arago, 92017 Nanterre-Cedex, Francja; G-990 lub Ambazyme firmy RHODIA, Poleacre Lane, Wooodley, Stockport, Cheshire, SK6 1PQ, Wielka Brytania) i enzymu zmniejszającego lepkość (np. Econase CE spółki Alko Biotechnology, SF-05200 Rajamaki, Finlandia, Celluclast firmy NOVO NORDISK Bioindustries S.A., 79, av. Francois-Arago, 92017 Nanterre-Cedex, Francja; β-glukanaza 750L firmy RHODIA, Poleacre Lane, Wooodley, Stockport, Cheshire, SK6 1PQ, Wielka Brytania).
Zależnie od zastosowanego enzymu scukrzającego, pH należy ustawić około 96% kwasem siarkowym lub dowolnym innym środkiem zakwaszającym. Zużycie kwasu reguluje się za pomocą sondy pH umieszczonej na wejściu scukrzania. pH może zmieniać się między 3 a 7 zależnie od optymalnych charakterystyk zastosowanych enzymów.
PL 199 934 B1
Mogą być także stosowane enzymy mające aktywność proteazy (takie jak Proteinase 200L firmy RHODIA, Poleacre Lane, Wooodley, Stockport, Cheshire, SK6 1PQ, Wielka Brytania) i/lub pullulanazy (taka jak Ambazyme firmy RHODIA, Poleacre Lane, Wooodley, Stockport, Cheshire, SK6 1PQ, Wielka Brytania lub Optimax L300 firmy GENENCOR PO Box 642, Delft, Holandia), zależnie od typów substratów w celu odpowiednio degradacji białek obecnych w scukrzonej brzeczce, potencjalnym źródle azotu dla organizmów fermentujących lub dokończenia hydrolizy enzymatycznej skrobi (pullulanazy mają specyficzne działanie na poziomie wiązania α 1-6).
Zużycia enzymów można dostosować do natężenia mąki wchodzącej i są one również funkcją przeprowadzanych analiz laboratoryjnych stężenia wytworzonej glukozy i zawartości pozostałej skrobi; celem tej operacji jest doprowadzenie do końca scukrzania lub fermentacji (zależnie od przyjętych procedur) przy nieobecności skrobi pozostającej w wywarze gorzelnianym wchodzącym do destylarni. Zużycia te są regulowane w funkcji aktywności enzymatycznej specyficznej dla każdego typu enzymu.
Charakterystyka zastosowanego procesu scukrzania, zależnie od użytego enzymu, jest następująca: temperatura: 55-65°C pH: 4 do 4,5
Zawartość suchej masy: 28%-35%
Czas przebywania: 15-20 godzin (przykład 1A) lub między 8-13 godzin (przykład 1B)
Zużycie enzymu scukrzającego: około 4,5 litra/h dla zasilania mąką 8 ton/h.
Zużycie enzymu zmniejszającego lepkość: około 1,5 litra/h dla zasilania mąką 8 ton/h.
Do scukrzania zastosowano pięć kadzi po 90 m3 (w przykładach 1A i 1B).
kadzi do scukrzania był o zaopatrzonych w mieszanie mechaniczne (mieszadł a marki SEWUSOCOME lub PMS BP 72 91560 Criosne, szybkość obrotów 24 obr/min), mieszanie zapewniające dobrą homogenizację brzeczki podczas scukrzania i jednocześnie ułatwiające kontakt między enzymami a skrobią poddawaną hydrolizie.
Scukrzoną brzeczkę schładzano do 32°C (temperatura zawarta między 30 a 34°C, tak aby nie hamować rozwoju i fermentacji użytych drożdży) w klasycznych wymiennikach cieplnych, po czym przesyłano do następnego wydziału produkcyjnego.
Proces można realizować na dwa sposoby. Polegają one na przeprowadzeniu całkowitej lub częściowej konwersji makrocząsteczek skrobi do ulegających fermentacji cząsteczek glukozy. W drugim przypadku (hydroliza jedynie częściowa), kiedy czas przebywania w procesie scukrzania jest znacznie krótszy niż w pierwszym przypadku (hydroliza prawie całkowita), scukrzanie jest kontynuowane podczas etapu fermentacji.
Prefermentacja
Prefermentację lub propagację drożdży (np., Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces pombe, etc.) korzystnie można prowadzić do uzyskania stężenia co najmniej równego 107 komórek na mililitr w 4 prefermentorach (każdy o pojemności 45 m3) pracujących równolegle.
Scukrzoną brzeczkę pochodzącą ze scukrzania rozcieńcza się wodą lub wywarem gorzelnianym, otrzymując brzeczkę słabą (zużycie wody: 7 do 8 m3/h dla natężenia scukrzonej brzeczki
4-5 m3/h, a to w celu uzyskania stężenia glukozy w słabej brzeczce między 50 a 90 g/l), którą to brzeczkę słabą dystrybuuje się do 4 prefermentorów i służy ona jako podłoże wzrostowe dla mikroorganizmów. Woda może być wodą z odwiertu, wodą procesową (kondensaty z odparowania, odcieki lub woda pochodząca z krochmalni) lub woda rzeczna uprzednio filtrowana na filtrze piaskowym i/lub sterylizowana promieniami UV).
Temperatura w prefermentorach jest rygorystycznie kontrolowana i regulowana przez układ płyt chłodzących, w których cyrkuluje ciecz chłodząca wewnątrz lub na zewnątrz kadzi prefermentacyjnych.
Wszelkie rozmnażanie się mikroorganizmów powoduje wzrost temperatury. Wszelka zmiana temperatury może stać się hamująca dla propagacji drożdży.
Temperatura w prefermentorach jest utrzymywana w zakresie między 30 a 35°C.
W celu faworyzowania rozwoju drożdży, pożywka niezbędna dla rozmnażania mikroorganizmów zawiera:
- azot wprowadzany w różnych formach, takich jak mocznik, amoniak, sole amoniowe,
- fosfor wprowadzany w różnych formach, takich jak kwas fosforowy, fosforany,
- siarka wprowadzana w różnych formach, takich jak kwas siarkowy, siarczany,
- tlen,
- cukry ulegające fermentacji,
- podstawowe składniki mineralne, jeśli stwierdzono niedobór któregokolwiek z nich.
PL 199 934 B1
Te składniki odżywcze zapobiegają spowolnieniu propagacji drożdży.
Te składniki odżywcze i tlen w postaci sprężonego powietrza (lub wody utlenionej) są regularnie dostarczane w celu faworyzowania rozwoju drożdży, a nie fermentacji alkoholowej.
Przykładowo:
- natężenie przepływu powietrza w każ dym prefermentorze wynosi około 30 Nm3/h,
- do każdego prefermentora są dolewane co godzinę w formie roztworu wodnego 5 kg siarczanu amonu o zawartości azotu minimum 21% i wody maksymalnie 0,2% (HOLVOET Chimie Chaussee de Leuze 144, Leuzesesteenweg, Belgia; INTERFERT, 28, rue d'Armenonville, 92200 Neuilly sur Seine) i 5 kg fosforanu diamentowego o czystości minimum 95% i zawartości P2O5 zawartej między 52 a 55% (Rhodia Chimie, 299, rue du President Pompidou, BP 202, 59561 La Madeleine Cedex; PRAYON France, 80-82, rue de Paris 93804 Epinay sur Seine Cedex).
Dla uniknięcia wszelkiego ryzyka zakażenia przez mikroorganizmy obce instalacji przemysłowej która znajduje się na wolnym powietrzu, prefermentory czyści się i dezynfekuje po kolei przez mycie wodą rzeczną filtrowaną i następnie iniekcje pary wodnej przez ustalony okres czasu co najmniej 10 minut.
Pozwala to między innymi uniknąć zakażenia przez drożdże zwane „dzikimi” i postępującej degeneracji głównego szczepu drożdży.
Przeprowadzono identyfikację tych mikroorganizmów zanieczyszczających wykrywanych w instalacji: są to Brettanomyces bruxellensis.
Te zanieczyszczające drożdże mają charakterystyczną wydłużoną postać, różniąca się od morfologii stosowanych Saccharomyces cerevisiae.
Prowadzono codzienne obserwacje mikroskopowe drożdżowanych brzeczek (mikroskop uniwersalny w świetle przechodzącym marki ZEISS o powiększeniu x 400) na miejscu produkcji, pozwalające na ciągłe wykrywanie pojawiania się drożdży dzikich typu Brettanomyces.
Obserwacje mikroskopowe potwierdzano a posteriori przez zliczanie i rozpoznanie morfologiczne na płytkach Petriego.
Pożywka stosowana do zliczania na płytkach Petriego, zwana pożywką MALT WICKERHAM składa się na 2 litry preparatu z:
- ekstrakt słodowy 3 g (numer referencyjny Laboratoire Merck 105391)
- pepton 5 g (numer referencyjny Laboratoire Merck 7212)
- ekstrakt drożdżowy 3 g (numer referencyjny Laboratoire Merck 103753)
- glukoza 10 g
- agar spożywczy 10 g (numer referencyjny Laboratoire Merck 1614)
Próbkę drożdżowanej brzeczki rozcieńcza się dziesięciokrotnie kolejno w serum fizjologicznym (roztwór NaCl o stężeniu 9 promili), uzyskując następujące rozcieńczenia: 10-5; 10-6; 10-7. 1 ml tych rozcieńczeń zaszczepia się dogłębnie klasycznymi technikami mikrobiologicznymi pożywką MALT
WICKERHAM.
Przerwa w częstości dodawania pożądanego szczepu dla procesów fermentacji powoduje w konsekwencji skażenie przede wszystkim przez niepożądany mikroorganizm, co powoduje zwiększenie czasu fermentacji jak również pogorszenie jakości produktów destylacji (np. zwiększenie zawartości estrów). Zjawisko to obserwuje się niezależnie od wariantu niniejszego sposobu.
Opóźnienie w koniecznej częstości dodawania pożądanego szczepu i wymiany starych drożdży pociąga za sobą ponadto konieczność przyspieszania dodawania drożdży w celu wyplenienia uporczywości skażenia związanego z recyklizacją do operacji zarabiania klarownych wywarów gorzelnianych, zawierających organizmy skażające.
Sposób wymiany starych drożdży na drożdże nowe
Podczas propagacji świeżych drożdży, do przeprowadzenia tej operacji, wybierając na przykład prefermentor z czterech, przeprowadza się następujące czynności:
Prefermentor opróżnia się, przemywa wodą po czym czyści parą (na przykład: ciśnienie = 3 bary absolutne, temperatura = 130°C) przez określony czas co najmniej 10 minut.
Czyszczenie to można także przeprowadzić za pomocą formalinowanej wody (30,5% formalina: Caldic France BP 722 51056 REIMS) lub wszelkich klasycznych środków dezynfekujących, takich jak:
Rodzina związków halogenowych: chlor lub jod lub ich pochodne
Środki utleniające (nadtlenek wodoru, nadmanganian potasu)
Związki aminowe (Bactanios 95 stosowany w postaci roztworu 0,2 do 0,5%, Anios Pave du Moulin 59260 Lilles Hellemmes).
PL 199 934 B1
Silne kwasy i zasady (stężony 96% kwas siarkowy stosowany w rozcieńczeniu 5 do 10%, Tessenderlo Chemie rue du Trone 130B Bruxelles), (stężony 30,5% ług sodowy, stosowany na gorąco w rozcień czeniu 1 do 2%, CLEMENT RPC Ets LOMME Rue Pelouze BP 117 59641 LOMME cedex), (Agrobac stosowany w rozcieńczeniach 2 do 7,5%: MINOT APURA 88 rue de Marquillies 50944 LILLES cedex), (Agromousse stosowany w rozcieńczeniach 5 do 7%, MINOT APURA 88 rue de Marquillies 50944 LILLES cedex), (kwas dezynfekujący Aniosteril, stosowany w dawkach 1 do 1,5%, Anios Pave du Moulin 59260 Lilles Hellemes), (GALOR C7 stosowany w dawkach 1 do 5%, Anios Pave du Moulin 59260 Lilles Hellemes).
Aldehydy i środki powierzchniowo czynne (Anios W4 stosowane w stężeniu 0,5% w formie sproszkowanej, czasie kontaktu 5 do 10 minut lub w cyrkulacji w stężeniu 0,4%, czas kontaktu 20 do 30 minut, Anios Pave du Moulin 59260 Lilles Hellemes).
Zawartości procentowe wskazane powyżej są podane wagowo.
Procedura czyszczenia - dezynfekcji może obejmować 5 faz:
- mycie lub czyszczenie wstę pne: mechaniczne usunię cie wię kszych zabrudzeń za pomocą strumienia wody,
- czyszczenie: usunięcie pozostałych zanieczyszczeń za pomocą roztworu czyszczącego,
- płukanie: usunięcie roztworu czyszczą cego, w którym zdyspergowane został y zanieczyszczenia,
- dezynfekcja: zniszczenie chemiczne zanieczyszczeń biologicznych z powierzchni za pomocą roztworu dezynfekującego,
- pł ukanie koń cowe: usunię cie resztek roztworu dezynfekują cego.
Połączenie operacji wymienionych powyżej pozwala we wszystkich przypadkach doprowadzić do dostatecznej dezynfekcji prefermentora przeznaczonego do odbioru świeżych drożdży bez zanieczyszczenia drożdżami starymi.
Prefermentor napełnia się do około jednej trzeciej jego pojemności słabą brzeczką nieco bardziej rozcieńczoną niż normalnie.
Temperaturę w prefermentorze reguluje się w sposób rygorystyczny (poniżej 34°C).
Do prefermentora dodaje się 300 kg świeżych drożdży o zawartości około 32% wagowych suchej masy.
Przeprowadza się dodanie i uregulowanie soli odżywczych i powietrza.
Kontynuuje się zasilanie słabą brzeczką, kontrolując gęstość i temperaturę w prefermentorze.
Prefermentor po napełnieniu łączy się kolejno z pozostałymi prefermentorami wcześniej opróżnionymi, oczyszczonymi i sterylizowanymi parą lub chemicznie tak aby nie zanieczyścić nowych drożdży starymi.
Stopniowo zasila się także 4 prefermentory nowymi drożdżami.
Fermentacja
Fermentację alkoholową można prowadzić na scukrzonej brzeczce pochodzącej ze scukrzania z natężeniem 14 do 22 m3/h aż do zawartości cukrów w uzyskanym winie poniżej 3 g/l, korzystnie 2 g/l lub lepiej 1 g/l, dla zawartości alkoholu w winie co najmniej 9,5% objętościowych.
Można prowadzić dwa rodzaje fermentacji:
Fermentacja okresowa lub nieciągła, w której każdy z fermentor funkcjonuje pojedynczo, to jest w każdym fermentorze fermentacja jest doprowadzana do końca.
Fermentacja ciągła, w której fermentory pracują kaskadowo, to jest w każdym fermentorze fermentacja jest tylko częściowa, aż do ostatniego, w którym fermentacja jest dokańczana.
Fermentacja okresowa lub nieciągła.
Każdy fermentor jest zaszczepiany alternatywnie drożdżowaną brzeczkę pochodzącą z prefermentorów.
Przesyłanie prefermentowanej brzeczki jest realizowane następująco:
- 1 prefermentor (objętość: 45 m3) opróżnia się w całości do fermentora.
- 3 pozostałe są przenoszone częściowo równolegle w celu uzupełnienia „stopy drożdży” w fermentorach.
Całkowita objętość przeniesionej drożdżowanej brzeczki odpowiada około 30-70% objętości fermentora. Temperatura w fermentorze jest utrzymywana między 30 a 35°C.
Do fermentacji stosowano dwie kadzie o pojemności 90 m3 i 6 kadzi o pojemności 180 m3. Sfermentowaną brzeczkę przenoszono następnie do zbiorników na wino, po czym zasilano instalację destylacyjną.
PL 199 934 B1
Fermentacja ciągła
Zasilanie fermentorów w drożdżowaną brzeczkę i scukrzoną brzeczkę nie prowadzi się alternatywnie jak opisano powyżej, ale w następujący sposób:
Zasila się w sposób ciągły brzeczką drożdżowaną i brzeczką scukrzoną pierwszy albo dwa pierwsze albo trzy pierwsze fermentory, zwane fermentorami czołowymi, następne fermentory zwane są zaś fermentorami spustowymi.
Liczba fermentorów czołowych i podział zasilania w brzeczki zależą od objętości fermentorów.
Natężenia zasilania fermentorów czołowych w brzeczkę mogą być następujące:
brzeczka drożdżowana: 9 do 16 m3/h brzeczka scukrzona: 15 do 25 m3/h
Temperatura w fermentorach utrzymywana jest w zakresie między 30 a 35°C.
Fermentacja zachodzi najpierw w kaskadzie w każdym z fermentorów aż do uzyskania zawartości cukru w otrzymanym winie poniżej 3 g/l, korzystnie 2 g/l, najkorzystniej 1 g/l, dla zawartości alkoholu w winie co najmniej 9,5% objętościowych, zaś sfermentowana brzeczka z ostatniego fermentora jest dostarczana w sposób ciągły do kadzi na wino, po czym do instalacji destylacyjnej.
W tym typie fermentacji ciągłej czas trwania fermentacji oblicza się dzieląc objętość napełnienia brzeczek w fermentacji w zestawie fermentorów przez natężenie zasilania w wino kolumn destylacyjnych. Uzyskuje się w fermentacji ciągłej takie same czasy fermentacji jak w fermentacji nieciągłej.
Zawartość alkoholu w winie oznacza się enzymatycznie za pomocą analizatora biochemicznego YSI 2700 SELECT (ROUCAIRE, 2 av. de Pacifique BP 78 Les Ulis 91493 Courtaboeuf cedex). Przeprowadza się 50-krotne rozcieńczenie wodą dejonizowaną próbki wina. Próbkę tę przepuszcza się najpierw przez analizator biochemiczny YSI 2700 SELECT, który daje automatycznie zawartość etanolu w g/l. Aby uzyskać wynik w stopniach alkoholowych (% objętościowo/objętościowy) wystarczy podzielić tę wartość przez 7,88, wziąwszy pod uwagę współczynnik rozcieńczenia.
Zawartość pozostałej glukozy oznacza się drogą enzymatyczną za pomocą analizatora biochemicznego YSI 2300 STAT PLUS (ROUCAIRE, 2 av. de Pacifique BP 78 Les Ulis 91493 Courtaboeuf cedex). Próbki rozcieńcza się w niezbędnym stopniu, zależnie od przypuszczalnej zawartości pozostałej glukozy. Próbkę filtruje się i przepuszcza najpierw przez analizator biochemiczny YSI 2300 STAT PLUS, który daje zawartość pozostałej glukozy w mg/dl. Dla otrzymania zawartości w g/l wystarczy pomnożyć otrzymany wynik przez 100 wziąwszy pod uwagę współczynnik ewentualnego rozcieńczenia.
Wytwarzanie flegmy (surowy alkohol)
Kolumna lub kolumny destylacyjne (dostawcy: KREBS-SPEICHIM, 14 rue Hoche, 92800 PUTEAUX, JAAKKO-PÓYRY, Garden Part-Dieu, 65 Bd Vivier Merle 69482 LYON CEDEX 03), które mogą pracować równolegle lub szeregowo (podwójny efekt) pod próżnią lub pod ciśnieniem, ogrzewane są parami pochodzącymi na przykład z zatężania wywarów gorzelnianych (produkty uboczne destylarni) w celu polepszenia sprawności cieplnej jednostki przez bezpośrednie wstrzykiwanie albo za pomocą bulierów, albo na drodze termokompresji. Parami tymi ogrzewa się także kolumny Luttera.
Sfermentowana brzeczka lub wino pochodzące z fermentacji, po przejściu przez wymiennik cieplny, zasila równolegle kolumny destylacyjne. Pary alkoholu z kolumn są skraplane w wymiennikach cieplnych.
Wywary gorzelniane opuszczające kolumnę na dole są przesyłane do instalacji separacji wysłodzin dla sklarowania (separacja substancji rozpuszczalnych od nierozpuszczalnych), po czym przesyłane do instalacji zatężania wywarów gorzelnianych.
Alkohol lub odciek jest zatężany do 90-96% objętościowych (zależnie od ograniczeń inwestycyjnych) w kolumnie lub kolumnach destylacyjnych, po czym przed przechowywaniem schładzany w wymiennikach. Na kolumnach destylacyjnych przeprowadza się również usunięcie zanieczyszczeń lotnych w celu polepszenia jakości odcieku (w funkcji pożądanej zawartości estrów). Te trudniejsze do uzdatnienia ekstrakty złego smaku są przechowywane w odrębnym zbiorniku.
Poniższe przykłady ilustrują wynalazek.
P r z y k ł a d 1A:
Czas trwania scukrzania = 15-20 godzin (test z pszenicą)
Wszystkie kadzie scukrzania napełnia się w celu uzyskania prawie całkowitej hydrolizy enzymatycznej cząsteczek skrobi do cukrów fermentowalnych. Przepustowość instalacji wynosi około 24 m3/h scukrzonej brzeczki.
Stare drożdże wymienia się z częstością poniżej 4 dni na 300 kg drożdży (na przykład Saccharomyces cerevisiae) sprasowanych do 32% suchej masy: każdy gram produktu zawiera około 10 miPL 199 934 B1 liardów żywych komórek, dla brzeczki słabej o stężeniu 50-90 g/l glukozy w funkcji wydajności instalacji (natężenie brzeczki słabej: 12-13 m3/h). Ten sam rezultat pozwala również uzyskać zastosowanie drożdży liofilizowanych lub handlowego skoncentrowanego kremu drożdży (Saccharomyces cerevisiae lub pombe) (dostawcy drożdży: LALLEMAND S.A., Complexe scientifique Rangeuil, Hall Gilbert Durand 3, BP 4412, 31405 Toulouse Cedex 4; LESAFFRE, 41, rue Etienne Marcin, 75001, Paris).
Zaobserwowano także czas fermentacji 18 do 24 godzin (średnio: 20 godzin) przy stopniu alkoholowym otrzymanego wina powyżej 9,5% objętościowych i stężeniu pozostałych cukrów poniżej 1 g/l, w porównaniu z czasem 35 do 45 godzin i stężeniem cukrów pozostał ych dochodzą cym do 20-30 g/l w stanie surowym i dokładnie w typowo stosowanych warunkach przemysłowych (typowy czas fermentacji surowca skrobiowego przewidywany przez konstruktorów lub opisany w literaturze jest rzędu 40 do 60 godzin).
Czas trwania fermentacji wylicza się następująco: dodaje się czas napełniania fermentora scukrzoną brzeczką do czasu trwania spadku (to jest do uzyskania zawartości resztkowej glukozy około 0 g/l, albo do wysyłki wina do destylacji, jeśli zawartość resztkowej glukozy około 0 g/l nie zostanie uzyskana).
Uzyskano także zawartość estrów w surowym alkoholu (spirytus surowy) wytworzonym po zwykłej destylacji poniżej 300 ppm bez usuwania lotnych zanieczyszczeń (bądź zmniejszenie o ponad 50% w stosunku do zawartości estrów zwykle uzyskiwanej).
P r z y k ł a d 1B.
Czas trwania scukrzania = około 8-13 godzin (test z pszenicą)
Niektóre kadzie scukrzania ominięto w celu uzyskania bardziej częściowej hydrolizy cząsteczek skrobi do cukrów fermentowalnych. Wydajność instalacji wynosi około 24 m3/h scukrzonej brzeczki.
Stare drożdże wymienia się z taką samą częstością i taką samą ilością drożdży (na przykład Saccharomyces cerevisiae) sprasowanych do 32% suchej masy.
Zaobserwowano także czas fermentacji 22 do 30 godzin (średnio: 25 godzin) przy stopniu alkoholowym otrzymanego na powyżej 9,5% objętościowych i stężeniu pozostałych cukrów poniżej 1 g/l, w porównaniu z czasem 35 do 45 godzin i stężeniem cukrów pozostałych dochodzącym nagle i sporadycznie do 20-30 g/l w typowo stosowanych warunkach przemysłowych (typowy czas fermentacji surowca skrobiowego przewidywany przez konstruktorów lub opisany w literaturze jest rzędu 40 do 60 godzin).
Uzyskano także zawartość estrów w surowym alkoholu (flegmie) wytworzonym po zwykłej destylacji poniżej 300 ppm bez usuwania lotnych zanieczyszczeń (bądź zmniejszenie o ponad 50% w stosunku do zawartości estrów zwykle uzyskiwanej).
P r z y k ł a d 2A:
Test z kukurydzą
Kukurydzę (zawartość skrobi = 61-78%, białek = 6-12%) zastosowano jako surowiec skrobiowy, zgodnie z procesem przemysłowym opisanym w przykładzie 1A. Przepustowość instalacji wynosi około 20-24 m3/h scukrzonej brzeczki.
Drożdże (np. Saccharomyces cerevisiae), sprasowane do zawartości suchej masy 32%, wymieniano z taką samą częstością i do takiej samej ilości.
Obserwowany czas fermentacji wynosił 18 do 24 godzin, przy zawartości alkoholu w winie powyżej 9,5% objętościowych i stężeniu pozostałych cukrów poniżej 1 g/l.
Podobnie, uzyskano zawartość estrów w surowym alkoholu wytworzonym po zwykłej destylacji poniżej 300 ppm bez usuwania zanieczyszczeń lotnych (to jest zmniejszenie o ponad 50% w porównaniu z zawartością estrów zwykle uzyskiwaną).
P r z y k ł a d 2B:
Test z żytem
Żyto (zawartość skrobi = 65-75%, białek= 8-15%) zastosowano jako surowiec skrobiowy, zgodnie z procesem przemysłowym opisanym w przykładzie 1A. Przepustowość instalacji wynosi około 20-24 m3/h scukrzonej brzeczki.
Drożdże (np. Saccharomyces cerevisiae), sprasowane do zawartości suchej masy 32%, wymieniano z taką samą częstością i do takiej samej ilości.
Obserwowany czas fermentacji wynosił 18 do 24 godzin, przy zawartości alkoholu w winie powyżej 9,5% objętościowych i stężeniu pozostałych cukrów poniżej 1 g/l.
Podobnie, uzyskano zawartość estrów w surowym alkoholu wytworzonym po zwykłej destylacji poniżej 300 ppm bez usuwania zanieczyszczeń lotnych (to jest zmniejszenie o ponad 50% w porównaniu z zawartością estrów zwykle uzyskiwaną).
PL 199 934 B1
Test porównawczy: test częściowych ponownych posiewów drożdżami świeżymi
Przeprowadza się testy częściowych posiewów ponownych prefermentorów świeżymi drożdżami Saccharomyces cerevisiae.
Wszystkie kadzie scukrzania napełnia się w celu uzyskania możliwie najbardziej kompletnej hydrolizy enzymatycznej cząsteczek skrobi do cukrów fermentowalnych (podobnie jak w przykładzie 1A). Wydajność instalacji wynosi około 24 m3/h scukrzonej brzeczki.
Dodaje się z częstością zawsze poniżej 4 dni 200 kg (Saccharomyces cerevisiae) sprasowanych do 32% suchej masy; to jest dla brzeczki słabej o stężeniu glukozy 50-90 g/l w funkcji wydajności instalacji (wydajność brzeczki słabej: 12-13 m3/h).
Drożdży nie dodaje się już, jak w przykładzie 1A, do prefermentora wcześniej wyczyszczonego i umytego, ale 200 kg rozdziela się równomiernie do 4 prefermentorów (50 kg w każdym prefermentorze) w których pozostają stare zanieczyszczone drożdże (około 25 m3 brzeczki w każdym prefermentorze).
Nie uzyskano rezultatów opisanych w poprzednim przykładzie 1A i nie obserwowano polepszenia czasu fermentacji ani jakości destylowanych odcieków: czasy fermentacji pozostają rzędu 35 do 45 godzin, przy stężeniach resztkowych cukrów mogących dochodzić nagle i sporadycznie do 20-30 g/l i zawartości estrów powyżej 300 ppm bez usuwania zanieczyszczeń lotnych.

Claims (9)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania etanolu, który obejmuje kontaktowanie brzeczki ze skrobiowego surowca roślinnego z enzymem upłynniającym z wytworzeniem upłynnionej brzeczki, kontaktowanie upłynnionej brzeczki z enzymem scukrzającym z wytworzeniem brzeczki co najmniej częściowo scukrzonej, wytworzenie w prefermentorze zawiesiny drożdży gatunku Saccharomyces w pożywce, kontaktowanie scukrzonej brzeczki z dostateczną ilością zawiesiny drożdży i przez czas dostateczny do transformacji cukrów zawartych w scukrzonej brzeczce w etanol, z wyli tworzeniem wina mającego zawartość cukrów poniżej 3 g/l, a korzystnie poniżej 2 g/l a najkorzystniej poniżej 1 g/l dla zawartości alkoholu w winie co najmniej 9,5% objętościowych i destylacji wina z wytworzeniem alkoholu, znamienny tym, że usuwa się zasadniczo wszystkie drożdże obecne w prefermentorze, czyści i dezynfekuje prefermentor i wymienia się drożdże na drożdże świeże w odstępie czasowym takim, że stężenie mikroorganizmów, innych niż drożdże gatunku Saccharomyces, w prefermentorze pozostaje niższe od wartości zadanego progu 107 komórek na litr podczas okresu następującego po wymianie drożdży.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wartość zadanego progu wynosi poniżej 106 komórek na litr.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wszystkie drożdże w prefermentorze wymienia się na drożdże świeże po mikroskopowym zaobserwowaniu obecności mikroorganizmów o kształcie wydłużonym.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo, 2 albo 3, znamienny tym, że wszystkie drożdże w prefermentorze wymienia się na drożdże świeże w odstępie czasowym poniżej 4 dni.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1 do 4, znamienny tym, że wszystkie drożdże w prefermentorze wymienia się na drożdże świeże w ilości takiej, że uzyskuje się w prefermentorze stężenie co najmniej równe 106 komórek na litr, a korzystnie 107 komórek na litr.
  6. 6. Sposób według zastrz. 1 do 5, znamienny tym, że rozcieńcza się pierwszą część 10 do 30%, a korzystnie 15 do 20% wagowych scukrzonej brzeczki, otrzymując brzeczkę słabą, gdzie resztę scukrzonej brzeczki będzie stanowiła brzeczka mocna, fermentuje wstępnie brzeczkę słabą w prefermentorze z wytworzeniem brzeczki prefermentowanej i umieszcza brzeczkę mocną w obecności brzeczki prefermentowanej w fermentorze na czas dostateczny do otrzymania wina.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1 do 6, znamienny tym, że scukrzoną brzeczkę kontaktuje się z zawiesiną drożdży w temperaturze 30 do 35°C.
  8. 8. Sposób według zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że jako surowiec roślinny stosuje się pszenicę.
  9. 9. Sposób według zastrz. 1 do 7, znamienny tym, że jako surowiec roślinny stosuje się kukurydzę, ryż, żyto lub proso.
PL350301A 1999-02-04 2000-01-28 Sposób wytwarzania etanolu z częstym dodawaniem drożdży PL199934B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9901297A FR2789400B1 (fr) 1999-02-04 1999-02-04 Procede de production d'ethanol avec apport frequent de levure
PCT/FR2000/000199 WO2000046387A1 (fr) 1999-02-04 2000-01-28 Procede de production d'ethanol avec apport frequent de levure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL350301A1 PL350301A1 (en) 2002-12-02
PL199934B1 true PL199934B1 (pl) 2008-11-28

Family

ID=9541597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL350301A PL199934B1 (pl) 1999-02-04 2000-01-28 Sposób wytwarzania etanolu z częstym dodawaniem drożdży

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6569653B1 (pl)
EP (1) EP1151127B1 (pl)
CN (1) CN1189566C (pl)
AT (1) ATE298372T1 (pl)
AU (1) AU759404B2 (pl)
CA (1) CA2360773C (pl)
CZ (1) CZ302593B6 (pl)
DE (1) DE60020940T2 (pl)
ES (1) ES2244405T3 (pl)
FR (1) FR2789400B1 (pl)
HU (1) HU228697B1 (pl)
PL (1) PL199934B1 (pl)
SK (1) SK286464B6 (pl)
WO (1) WO2000046387A1 (pl)
ZA (1) ZA200106000B (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220306973A1 (en) * 2021-03-24 2022-09-29 Paul Short Method for Creating a Craft Beer with Low Alcohol Content

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8093023B1 (en) * 1999-01-13 2012-01-10 Little Sioux Corn Processor, LLC. De-fatted soy production process and value added by-products from de-fatted soy flour
FR2789400B1 (fr) * 1999-02-04 2002-12-20 Bio Ethanol Nord Picardie Procede de production d'ethanol avec apport frequent de levure
FR2812657B1 (fr) * 2000-08-01 2003-02-14 Bio Ethanol Nord Picardie Procede de production d'ethanol a partir de substrats sucriers avec remplacement de levures
US20040115779A1 (en) * 2002-03-19 2004-06-17 Olsen Hans Sejr Fermentation process
CA2525792C (en) * 2003-05-15 2015-10-13 Biomerix Corporation Reticulated elastomeric matrices, their manufacture and use in implantable devices
DE10327954C5 (de) * 2003-06-20 2008-06-26 Wilkening, Carl Ludwig, Dr. Verbesserte Verfahren zur Herstellung von Ethanol und Methan aus Getreide
US7763077B2 (en) 2003-12-24 2010-07-27 Biomerix Corporation Repair of spinal annular defects and annulo-nucleoplasty regeneration
WO2006017294A1 (en) * 2004-07-13 2006-02-16 Novozymes North America, Inc Liquefaction process
US20060159812A1 (en) * 2004-09-03 2006-07-20 Goodwin James E Method for making an alcoholic beverage
US7527941B1 (en) 2006-05-24 2009-05-05 Clear Water Technologies, Inc. Process for producing ethyl alcohol from cellulosic materials
US8571690B2 (en) * 2006-10-31 2013-10-29 Rockwell Automation Technologies, Inc. Nonlinear model predictive control of a biofuel fermentation process
DE102007033988A1 (de) 2007-07-19 2009-01-22 Acs Agrochemische Systeme Gmbh Verbesserte Verfahren zur Herstellung von Ethanol, Gluten und Kleie aus Getreide
CN101230406A (zh) * 2008-02-25 2008-07-30 山东理工大学 加酶淀粉糖浆原料的挤压加工方法、装置和糖化方法
CA2723113C (en) * 2008-04-29 2018-06-26 Icm, Inc. Pretreatment of grain slurry with alpha-amylase and a hemicellulase blend prior to liquefaction
US8252566B2 (en) * 2008-05-20 2012-08-28 Jj Florida Properties Llc Ethanol production from citrus waste through limonene reduction
US9255280B2 (en) * 2008-05-20 2016-02-09 Jj Florida Properties Llc Removal of fermentation inhibiting compounds from citrus waste using solvent extraction and production of ethanol from citrus waste
CA2638150C (en) 2008-07-24 2012-03-27 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638160C (en) 2008-07-24 2015-02-17 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2650913C (en) 2009-01-23 2013-10-15 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
US9127325B2 (en) 2008-07-24 2015-09-08 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc. Method and apparatus for treating a cellulosic feedstock
CA2638157C (en) 2008-07-24 2013-05-28 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2650919C (en) 2009-01-23 2014-04-22 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638159C (en) 2008-07-24 2012-09-11 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for treating a cellulosic feedstock
US8915644B2 (en) 2008-07-24 2014-12-23 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
PL2467532T3 (pl) 2009-08-24 2014-11-28 Abengoa Bioenergy New Tech Llc Sposób wytwarzania etanolu i współproduktów z biomasy celulozowej
US9476068B2 (en) 2009-11-04 2016-10-25 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc High efficiency process and high protein feed co-product
BR112013004276B1 (pt) * 2010-08-24 2020-03-17 Delaval Holding Ab Método para reduzir os níveis de bactérias dentro de um sistema de fermentação
EP2847341A1 (en) 2012-05-10 2015-03-18 Abengoa Bioenergy New Technologies LLC High efficiency ethanol process and high protein feed co-product
US8835140B2 (en) 2012-06-21 2014-09-16 Ecolab Usa Inc. Methods using peracids for controlling corn ethanol fermentation process infection and yield loss
CN103911302B (zh) * 2013-01-05 2016-08-31 中粮营养健康研究院有限公司 一种酵母菌的培养方法和生产酒精的方法
US11427839B2 (en) * 2014-08-29 2022-08-30 Lee Tech Llc Yeast stage tank incorporated fermentation system and method
CN109136289A (zh) * 2017-06-15 2019-01-04 临沂洁诺生物科技有限公司 一种酒精发酵促进剂及其制备方法
CN109355443B (zh) * 2018-12-04 2020-07-17 浙江华康药业股份有限公司 一种半纤维素连续水解制备木糖液的系统及其方法
GEP20217270B (en) * 2020-09-18 2021-07-12 Gela Sulaberidze Method for wheat bran preparation for feeding purposes and equipment for implementation thereof
WO2023244840A1 (en) 2022-06-17 2023-12-21 Lee Tech Llc System for and method of producing pure starch slurry and alcohol by using a process combining wet corn milling and a dry corn milling processes

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH554414A (de) * 1971-10-11 1974-09-30 Mueller Hans Maennedorf Verfahren zur kontinuierlichen schnellvergaerung von bierwuerze.
US4419448A (en) * 1980-08-21 1983-12-06 Process Engineering Company Sa Continuous fermentation in series of main vessels with auxiliary vessel provided
US5231017A (en) * 1991-05-17 1993-07-27 Solvay Enzymes, Inc. Process for producing ethanol
FR2697266B1 (fr) * 1992-10-28 1994-12-16 Ungda Procédé de conduite de la fermentation éthanolique de produits concentrés sucrés permettant de réduire les risques infectieux.
FR2789400B1 (fr) * 1999-02-04 2002-12-20 Bio Ethanol Nord Picardie Procede de production d'ethanol avec apport frequent de levure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220306973A1 (en) * 2021-03-24 2022-09-29 Paul Short Method for Creating a Craft Beer with Low Alcohol Content
US11959051B2 (en) * 2021-03-24 2024-04-16 Paul Short Method for creating a craft beer with low alcohol content

Also Published As

Publication number Publication date
CA2360773A1 (fr) 2000-08-10
FR2789400A1 (fr) 2000-08-11
CZ20012760A3 (cs) 2002-01-16
HUP0105130A2 (hu) 2002-05-29
SK286464B6 (sk) 2008-11-06
EP1151127A1 (fr) 2001-11-07
CZ302593B6 (cs) 2011-07-27
DE60020940T2 (de) 2006-05-11
ZA200106000B (en) 2002-10-21
FR2789400B1 (fr) 2002-12-20
HUP0105130A3 (en) 2003-12-29
EP1151127B1 (fr) 2005-06-22
SK10732001A3 (sk) 2002-04-04
ATE298372T1 (de) 2005-07-15
WO2000046387A1 (fr) 2000-08-10
DE60020940D1 (de) 2005-07-28
ES2244405T3 (es) 2005-12-16
CN1189566C (zh) 2005-02-16
CN1344327A (zh) 2002-04-10
US6569653B1 (en) 2003-05-27
CA2360773C (fr) 2010-09-21
AU2299200A (en) 2000-08-25
HU228697B1 (en) 2013-05-28
AU759404B2 (en) 2003-04-17
PL350301A1 (en) 2002-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6569653B1 (en) Method for producing ethanol with frequent input of yeast
CA2571287C (en) Improved corn fractionation method
US8679793B2 (en) Method for producing ethanol using raw starch
US4514496A (en) Process for producing alcohol by fermentation without cooking
US11293044B2 (en) Bioprocess for coproduction of ethanol and mycoproteins
US20050239181A1 (en) Continuous process for producing ethanol using raw starch
CN103842512A (zh) 在发酵过程中防止细菌感染的方法
ZA200608032B (en) Methods and systems for producing ethanol using raw starch and fractionation
US20230025560A1 (en) Process for the production of mycoprotein
JP2008259517A (ja) セルロースからの乳酸製造装置および乳酸製造方法
CA2768844C (en) Method for producing ethanol using raw starch
RU2195481C1 (ru) Способ производства безалкогольного пива "балтика безалкогольное"