RU2265663C1 - Способ производства этилового спирта - Google Patents
Способ производства этилового спирта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2265663C1 RU2265663C1 RU2004134270/13A RU2004134270A RU2265663C1 RU 2265663 C1 RU2265663 C1 RU 2265663C1 RU 2004134270/13 A RU2004134270/13 A RU 2004134270/13A RU 2004134270 A RU2004134270 A RU 2004134270A RU 2265663 C1 RU2265663 C1 RU 2265663C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grain
- per
- enzyme preparations
- processing
- effect
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Abstract
Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ осуществляется следующим образом. Зерно с влажностью 12,0-16,0% подвергают ИК-обработке при плотности лучистого потока Е=16-18 кВт/м2 в течение 40-50 с. Затем обработанное зерно измельчают по одноступенчатой схеме дробления с использованием молотковой дробилки или вальцевого станка. Степень измельчения характеризуется 95-100%-ным проходом через сито с d=1 мм. Далее помол смешивают с водой при гидромодуле 1:3,5-1:4,0. Температура используемой воды выбирается с таким расчетом, чтобы конечная температура замеса после ввода комплекса ферментных препаратов составляла 56-58°С. Ферментные препараты разжижающего действия используют в количестве 1,5-2,0 ед. АС на 1 г условного крахмала сырья, осахаривающего действия - 5,5-6,5 ед. ГлА на 1 г условного крахмала сырья и протеолитического действия - 0,01-0,02 ед. ПС на 1 г белка сырья. Продолжительность обработки замеса при температуре 56-58°С составляет 3-4 ч. Полученное осахаренное сусло охлаждают, вводят дрожжи и сбраживают в течение 40-48 ч, бражку перегоняют с получением этилового спирта. Изобретение позволяет упростить технологический процесс, повысить выход спирта и снизить его себестоимость.
Description
Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способам производства этилового спирта из зерна.
Известен способ производства этилового спирта, предусматривающий смешивание сырья с водой, нагревание до температуры начала клейстеризации от 50°С до 80°С в зависимости от вида зерна и электрогидравлическую обработку замеса при постоянном перемешивании (1).
К недостаткам данного способа относятся его энергоемкость из-за многоступенчатости схемы измельчения зерна, позволяющей получать помол с проходом 80-90% через сито с d=1 мм, пониженный выход этилового спирта из-за недостаточной подготовленности крахмальных гранул к осахариванию, длительность процесса сбраживания.
Известен способ производства этилового спирта, предусматривающий измельчение зерна, смешивание измельченного зерна с водой и ферментным препаратом, нагревание замеса до 60-65°С, последующее диспергирование водой суспензии крахмалсодержащего сырья в роторно-пульсационном аппарате, нагревание полученной массы до 80-90°С и ее выдержку в течение 20-30 мин для пастеризации (2).
Недостатками данного способа являются сложность процесса, высокие энерго- и теплозатраты, большой расход дорогостоящих ферментных препаратов, длительность процесса сбраживания, пониженный выход спирта.
Наиболее близким к предлагаемому является способ производства этилового спирта, предусматривающий ИК-обработку зерна при плотности лучистого потока 22-24 кВт/м2 в течение 25-35 с, смешивание горячего зерна с водой до температуры 65-70°С, диспергирование замеса в роторно-пульсационном аппарате, его последующую пастеризацию при температуре 80-90°С в течение 10-15 мин, осахаривание массы и сбраживание сусла в течение 40-48 ч (3).
Недостатками данного способа являются многоступенчатость и сложность аппаратурного оформления процесса, предусматривающего включение в схему производства не типового оборудования - роторно-пульсационных аппаратов. Данное оборудование повышает требования к очистке зерна, снижает стабильность технологического цикла. Также способ характеризуется пониженным выходом спирта за счет потерь сбраживаемых углеводов на стадии пастеризации и повышенным расходом дорогостоящих ферментных препаратов осахаривающего действия.
Задачей данного изобретения является упрощение технологического процесса, повышение выхода спирта и снижение его себестоимости.
Поставленная задача достигается тем, что в способе производства этилового спирта из зерна, предусматривающем ИК-обработку зерна, приготовление замеса и его обработку, сбраживание осахаренного сусла и перегонку бражки, отличающегося тем, что ИК-обработку зерна проводят при плотности лучистого потока Е=16-18 кВт/м2 в течение 40-50 с, замес готовят путем измельчения обработанного зерна, смешивания его с водой, внесения комплекса ферментных препаратов, включающего ферменты разжижающего действия в количестве 1,5-2,0 ед. АС на 1 г условного крахмала сырья, осахаривающего действия в количестве 5,5-6,5 ед. ГлА на 1 г условного крахмала сырья и протеолитического действия в количестве 0,01-0,02 ед. ПС на 1 г белка сырья, обработку замеса проводят при 56-58°С в течение 3-4 ч с получением осахаренного сусла.
ИК-обработка зерна при плотности лучистого потока Е=16-18 кВт/м2 в течение 40-50 с приводит к резкому снижению прочности зерновки, что дает возможность получать с использованием одноступенчатого дробления помол, характеризующийся 95-100%-ным проходом через сито с d=1 мм. Такая степень дробления зерна повышает доступность крахмала сырья и дает возможность снизить температурный режим его обработки.
Указанное время ИК-воздействия на зерно обеспечивает достижение им такой микробиологической чистоты сырья, что отпадает необходимость в пастеризации замеса.
Одновременно в результате ИК-обработки зерна при данных режимах в нем протекают глубокие биохимические изменения: крахмал сырья подвергается термодеструкции, возрастает в 2-4 раза степень его клейстеризации и ферментативная атакуемость; белковый комплекс характеризуется процессами денатурации, приводящими к снижению растворимости белков. Однако их ферментативная атакуемость также возрастает.
Приготовление замеса из измельченного зерна, подвергнутого ИК-обработке, с водой с одновременным вводом комплекса ферментных препаратов, состоящего из ферментов разжижающего, осахаривающего и протеолитического действия позволяет осуществлять обработку замеса в одну стадию при температуре 56-58°С с получением осахаренного сусла, вместо многоступенчатого способа, включающего роторно-пульсационную обработку замеса при температуре 60-65°С, его пастеризацию при 80-90°С, охлаждение до температуры 56-58°С, ввод осахаривающих ферментных препаратов и осахаривание. Причем для достижения необходимой степени осахаривания на данной стадии используют осахаривающие ферментные препараты в количестве 7,5-9,0 ед. ГлА на 1 г условного крахмала сырья. Связано это с тем, что роторно-пульсационная обработка замеса, основанная на гидромеханических, звуковых и ультразвуковых явлениях приводит к деструкции полимеров зерна, имеющей отличный от ферментативного характер разрушения. Так среди продуктов механического разрушения крахмала накапливаются низкомолекулярные олигосахариды, которые в дальнейшем труднее гидролизуются осахаривающими ферментами.
Совмещение стадий обработки замеса и осахаривания и проведение их при температуре 56-58°С позволяет исключить многоступенчатость процесса, снизить потери сбраживаемых углеводов, сократить за счет синергетического эффекта расход осахаривающих ферментных препаратов. Известно, что под действием разжижающих ферментных препаратов крахмал гидролизуется по внутренним α-1,4 гликозидным связям. Полученные продукты ферментативного расщепления легко гидролизуются осахаривающими препаратами, что позволяет снизить их расход на 20-30%.
Для накопления необходимого количества аминокислот в замес дополнительно вводят ферментные препараты протеолитического действия в количестве 0,01-0,02 ед. ПС на 1 г белка сырья.
Способ осуществляется следующим образом.
Зерно с влажностью 12,0-16,0% подвергают ИК-обработке при плотности лучистого потока Е=16-18 кВт/м2 в течение 40-50 с. Затем обработанное зерно измельчают по одноступенчатой схеме дробления с использованием молотковой дробилки или вальцевого станка. Степень измельчения характеризуется 95-100%-ным проходом через сито с d=1 мм. Далее помол смешивают с водой при гидромодуле 1:3,5-1:4,0. Температура используемой воды выбирается с таким расчетом, чтобы конечная температура замеса после ввода комплекса ферментных препаратов составляла 56-58°С. Ферментные препараты разжижающего действия используются в количестве 1,5-2,0 ед. АС на 1 г условного крахмала сырья, осахаривающего действия - 5,5-6,5 ед. ГлА на 1 г условного крахмала сырья, протеолитического действия - 0,01-0,02 ед. ПС на 1 г белка сырья. Продолжительность обработки замеса при температуре 56-58°С составляет 3-4 ч. Полученное осахаренное сусло охлаждают, вводят дрожжи и сбраживают в течение 40-48 ч, бражку перегоняют с получением этилового спирта.
Пример 1. В качестве исходного сырья использовали зерно пшеницы, имеющее влажность 14,2% и крахмалистость 56,7%. 10 т пшеницы подвергали ИК-обработке при плотности лучистого потока Е=16-18 кВт/м2 в течение 50 с. После ИК-обработки зерно измельчали до 100% прохода через сито с d=1 мм. Далее помол смешивали с водой при гидромодуле зерно : вода, равном 1:4,0. В замес вносили комплекс ферментных препаратов: разжижающего действия - 2,0 ед. АС на 1 г условного крахмала сырья; осахаривающего действия - 5,5 ед. ГлА на 1 г условного крахмала сырья; протеолитического действия - 0,01 ед. ПС на 1 г белка сырья. Процесс обработки сырья вели при 56-58°С в течение 4 ч. Далее в осахаренное сусло вводили дрожжи в количестве 10% от объема сусла. Процесс брожения осуществляли при температуре 28°С, продолжительность брожения составила 48 ч.
Экономия ферментных препаратов осахаривающего действия составила 30%, повышение выхода спирта - 0,05 дал на 1 т условного крахмала сырья.
Пример 2. В качестве исходного сырья использовали зерно ржи, имеющее влажность 14,0% и крахмалистость 54,1%. 10 т ржи подвергали ИК-обработке при плотности лучистого потока Е=16-18 кВт/м2 в течение 45 с. После ИК-обработки зерно измельчали до 100% прохода через сито с d=1 мм. Далее помол смешивали с водой при гидромодуле зерно : вода, равном 1:4,0. В замес вносили комплекс ферментных препаратов: разжижающего действия - 2,0 ед. АС на 1 г условного крахмала сырья; осахаривающего действия - 6,0 ед. ГлА на 1 г условного крахмала сырья; протеолитического действия - 0,02 ед. ПС на 1 г белка сырья. Процесс обработки сырья вели при 56-58°С в течение 3 ч. Далее процесс вели аналогично примеру 1.
Экономия ферментных препаратов осахаривающего действия составила 22%, повышение выхода спирта - 0,03 дал на 1 т условного крахмала сырья.
Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет значительно упростить технологический процесс за счет совмещения стадии обработки замеса, включающей, в свою очередь, роторно-пульсационную обработку и пастеризацию, и получения осахаренного сусла. Повышается выход этанола из-за снижения потерь сбраживаемых углеводов при переходе на низкотемпературный режим обработки сырья. Одновременно на 20-30% сокращается расход осахаривающих ферментных препаратов, что снижает себестоимость этилового спирта.
Источники информации
1. Патент РФ №2212449, 2003, С 12 Р 7/06.
2. Патент РФ №2138555, 1999, С 12 Р 7/06.
3. Патент РФ №2221872, 2004, С 12 Р 7/06.
Claims (1)
- Способ производства этилового спирта, предусматривающий ИК-обработку зерна, приготовление замеса и его обработку, сбраживание осахаренного сусла и перегонку бражки, отличающийся тем, что ИК-обработку зерна проводят при плотности лучистого потока Е=16-18 кВт/м2 в течение 40-50 с, замес готовят путем измельчения обработанного зерна, смешивания его с водой, внесения комплекса ферментных препаратов, включающего ферменты разжижающего действия в количестве 1,5-2,0 ед АС на 1 г условного крахмала сырья, осахаривающего действия в количестве 5,5-6,5 ед ГлА на 1 г условного крахмала сырья и протеолитического действия в количестве 0,01-0,02 ед ПС на 1 г белка сырья, обработку замеса проводят при 56-58°С в течение 3-4 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004134270/13A RU2265663C1 (ru) | 2004-11-25 | 2004-11-25 | Способ производства этилового спирта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004134270/13A RU2265663C1 (ru) | 2004-11-25 | 2004-11-25 | Способ производства этилового спирта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2265663C1 true RU2265663C1 (ru) | 2005-12-10 |
Family
ID=35868688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004134270/13A RU2265663C1 (ru) | 2004-11-25 | 2004-11-25 | Способ производства этилового спирта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2265663C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443780C1 (ru) * | 2011-02-08 | 2012-02-27 | Олег Сергеевич Журба | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
EA017612B1 (ru) * | 2006-10-26 | 2013-01-30 | Ксилеко, Инк. | Переработка биомассы |
RU2534317C1 (ru) * | 2013-06-19 | 2014-11-27 | Людмила Николаевна Крикунова | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
EP3620063A1 (en) * | 2018-09-06 | 2020-03-11 | Animal Food Solution Latvija, SIA | Method for the production of feed starch syrup from starch-containing plant raw materials |
-
2004
- 2004-11-25 RU RU2004134270/13A patent/RU2265663C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Регламент производства спирта из крахмалистого сырья М., 1979, ч.1, с.27-51. * |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8852905B2 (en) | 2006-10-26 | 2014-10-07 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US8900839B2 (en) | 2006-10-26 | 2014-12-02 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US8492128B2 (en) | 2006-10-26 | 2013-07-23 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US8597921B2 (en) | 2006-10-26 | 2013-12-03 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US10704196B2 (en) | 2006-10-26 | 2020-07-07 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US8609384B2 (en) | 2006-10-26 | 2013-12-17 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
EA017612B1 (ru) * | 2006-10-26 | 2013-01-30 | Ксилеко, Инк. | Переработка биомассы |
US8709768B2 (en) | 2006-10-26 | 2014-04-29 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US8603787B2 (en) | 2006-10-26 | 2013-12-10 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US10287730B2 (en) | 2006-10-26 | 2019-05-14 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US8846356B2 (en) | 2006-10-26 | 2014-09-30 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US9023628B2 (en) | 2006-10-26 | 2015-05-05 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US9347661B2 (en) | 2006-10-26 | 2016-05-24 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
RU2443780C1 (ru) * | 2011-02-08 | 2012-02-27 | Олег Сергеевич Журба | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
RU2534317C1 (ru) * | 2013-06-19 | 2014-11-27 | Людмила Николаевна Крикунова | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
EP3620063A1 (en) * | 2018-09-06 | 2020-03-11 | Animal Food Solution Latvija, SIA | Method for the production of feed starch syrup from starch-containing plant raw materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1324126C (zh) | 一种黑米酒的两段发酵酿造法 | |
JP4113252B2 (ja) | 植物繊維溶解酵素が増強された液体麹の製造方法、該方法により得られた液体麹およびその用途 | |
TWI422679B (zh) | 液體麴的製法 | |
JP2009161448A (ja) | 麦芽根抽出物、その製造方法、およびそれを含んでなる微生物の発酵促進剤 | |
RU2265663C1 (ru) | Способ производства этилового спирта | |
RU2425892C2 (ru) | Способ получения мальтозного сиропа | |
RU2557397C1 (ru) | Способ производства дистиллята из зернового сырья | |
RU2301832C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из топинамбура | |
CN1238486C (zh) | 多种生物酶酿造黄酒的方法 | |
JP4723340B2 (ja) | 液体麹を用いた清酒の製造方法 | |
JP4083194B2 (ja) | 液体麹の製造方法 | |
JP2007068502A (ja) | 液体麹を用いた穀物酢の製造方法 | |
US6143295A (en) | Low- molecular active ingredient extract from yeasts and method for producing it | |
JP2005318886A (ja) | 液体麹の製造方法 | |
RU2473693C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из крахмалсодержащего сырья | |
RU2443780C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
RU2443781C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
RU2534317C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
RU2312147C2 (ru) | Способ производства бражного дистиллята | |
RU2525131C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
RU2232817C2 (ru) | Способ подготовки зернового сырья к сбраживанию | |
RU2210595C1 (ru) | Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта | |
CN112831390B (zh) | 一种生产糖化甜液和酸液的方法 | |
RU2162103C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
RU2679844C1 (ru) | Способ производства дистиллята из крахмалсодержащего сырья |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061126 |