PL207690B1 - Sposób wytwarzania zbożowego spirytusu surowego w gorzelni - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zbożowego spirytusu surowego w gorzelni, zwłaszcza z żyta i pszenicy, metodą parowania surowców skrobiowych pod zwiększonym ciśnieniem.

W przemyś le gorzelniczym, w celu uzyskania wysokiej wydajnoś ci alkoholu z przerabianego surowca niezbędne jest uwolnienie skrobi z jej struktury komórkowej. Znane są dwie metody obróbki surowców skrobiowych: metoda parowania pod zwiększonym ciśnieniem oraz zimnego zacierania.

Metoda ciśnieniowej obróbki surowców skrobiowych polega na parowaniu ziarna w środowisku silnie uwodnionym pod zwiększonym ciśnieniem, stopniowo podwyższanym do wartości około 0,5 MPa. Średni czas trwania całego procesu parowania wynosi około 55-70 minut. Metodą tą uzyskuje się dobrze rozparowany surowiec, jednak z wyraźnymi oznakami karmelizacji cukrów prostych - o znacznym zbrązowieniu i silnie wyczuwalnym posmaku goryczy. Zaletą procesu jest to, że sterylizacja surowca powoduje wyeliminowanie z niego niepożądanej mikroflory bakteryjnej, pleśni oraz dzikich drożdży i umożliwia otrzymywanie jałowych zacierów słodkich.

Metoda ciśnieniowej obróbki surowców skrobiowych stanowi w polskim gorzelnictwie nadal podstawowy sposób przygotowywania surowców do procesu zacierania, jednak jest to proces energochłonny, co w znaczącym stopniu podnosi koszty produkcji, wpływając jednocześnie na końcowy efekt ekonomiczny produkcji destylatu rolniczego.

W technologii zimnego zacierania uwalnianie skrobi nastę puje w efekcie mechanicznego rozdrabniania surowca w stopniu umożliwiającym rozerwanie struktury komórkowej ziarna. Proces ten prowadzony jest przy użyciu młynów bijakowych wyposażonych w sita o przekroju oczek maksymalnie 2,5-3 mm, lub w przypadku sit z otworkami szczelinowymi o prześwicie maksymalnie w granicach 1,5-2,0 mm. W tej technologii, w trakcie obróbki surowca, temperatura zacieru nie przekracza 102-105°C, a więc jej poziom nie gwarantuje wyeliminowania niepożądanej mikroflory z zacieru. Dlatego metoda zimnego zacierania nie może być stosowana w przypadku przerobu ziarna wilgotnego, z czym związana jest wysoka liczba bakterii, która powoduje obniżenie wydajności i jakości otrzymywanego spirytusu surowego.

Celem wynalazku jest energooszczędny proces obróbki surowców zbożowych w gorzelni, który jednocześnie pozbawia surowiec niepożądanej mikroflory.

Sposób wytwarzania zbożowego spirytusu surowego według wynalazku polegający na parowaniu surowców skrobiowych pod zwiększonym ciśnieniem, zacieraniu, szczepieniu drożdżami, fermentacji i destylacji, charakteryzuje się tym, że ziarno zbóż, zwłaszcza żyta i/lub pszenicy, przed parowaniem poddaje się procesowi niszczenia okrywy nasiennej poprzez zgniatanie w gniotowniku walcowym przy zastosowaniu szczeliny zgniotu w zakresie od 0,1 do 0,2 mm, a proces parowania prowadzi się w czasie nie przekraczającym 55 minut, zwiększając stopniowo ciśnienie do wartości maksymalnej 0,3 MPa, z dodatkiem 50-100% dawki enzymu upłynniającego, stosowanej w trakcie procesu zacierania.

Zgodnie z wynalazkiem w trakcie podgrzewania surowiec z enzymem upłynniającym przetrzymuje się przez 10 minut w temperaturze około 90°C.

Nieoczekiwanie okazało się, że zniszczenie okrywy nasiennej poprzez zgniatanie ziarna na gniotowniku walcowym, przy zastosowaniu szczeliny zgniotu zgodnie z wynalazkiem, udostępniające bielmo dla enzymów, pozwala na częściowe upłynnienie skrobi w stopniu umożliwiającym obniżenie maksymalnego ciśnienia parowania z wartości 0,5 MPa do wartości 0,3 MPa, tj. o 40%, bez obniżenia uzyskiwanej wydajności etanolu z jednostki masy skrobi. Wynalazek pozwala na uzyskanie do 62,5 I etanolu ze 100 kg skrobi, bez potrzeby wydłużania sumarycznego czasu prowadzenia procesu parowania. Jednocześnie sposób według wynalazku umożliwia skuteczną sterylizację zacieru. Dodatkowo wynalazek powoduje obniżenie stopnia karmelizacji cukrów prostych w porównaniu ze znaną metodą parowania surowców pod zwiększonym ciśnieniem.

Sposób według wynalazku ilustruje przykład wykonania nie ograniczając jego zakresu.

P r z y k ł a d

W gniotowniku dwuwalcowym zgnieciono 900 kg ziarna ż yta, przy zastosowaniu szczeliny zgniotu 0,2 mm, w czasie 44 minut.

Do parnika dodano 100% dawki enzymu upłynniającego (695 ml Termamylu SC), a następnie przepompowano 2200 I wody o temperaturze 57°C, po czym wsypano przygotowaną porcję zgniecionego ziarna. Surowiec podgrzano do temperatury 90°C i przetrzymano przez 10 minut w parniku przed parowaniem. Odpowietrzano parnik przez 15 minut, po czym podwyższono ciśnienie

PL 207 690 B1 do poziomu 0,2 MPa i przeprowadzono cyrkulację przez 20 minut. Następnie ponownie podwyższono ciśnienie w parniku do wartości 0,30 MPa i prowadzono cyrkulację przez 25 minut. Uzyskano dobre rozparowanie surowca, przy zadowalającej czystości mikrobiologicznej zacieru słodkiego. Następnie prowadzono proces zacierania dodając kolejno 100% dawki enzymu upłynniającego (695 ml Termamylu SC), oraz 100% dawki enzymu scukrzającego (3960 ml SANu Super Ultra). Po schłodzeniu zacieru słodkiego do temperatury nastawienia (28°C) zaszczepiono go drożdżami, po czym prowadzono fermentację przez 72 godziny. Uzyskano wydajność etanolu ze skrobi 61,4 l/100 kg, która nie odbiegała od wydajności procesu prowadzonego w znany sposób, z użyciem tego samego surowca.

Claims (2)

1. Sposób wytwarzania zbożowego spirytusu surowego w gorzelni polegający na parowaniu surowców skrobiowych pod zwiększonym ciśnieniem, zacieraniu, szczepieniu drożdżami, fermentacji i destylacji, znamienny tym, że ziarno zbóż, zwłaszcza ż yta i/lub pszenicy, przed parowaniem poddaje się procesowi niszczenia okrywy nasiennej poprzez zgniatanie w gniotowniku walcowym przy zastosowaniu szczeliny zgniotu w zakresie od 0,1 do 0,2 mm, a proces parowania prowadzi się w czasie nie przekraczającym 55 minut, zwiększając stopniowo ciśnienie do wartości maksymalnej 0,3 MPa, z dodatkiem 50-100% dawki enzymu upłynniającego stosowanej w trakcie procesu zacierania.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie podgrzewania surowiec z enzymem upłynniającym przetrzymuje się przez 10 minut w temperaturze około 90°C.