RU2407798C1

RU2407798C1 - Method of alcohol production

Info

Publication number: RU2407798C1
Application number: RU2009115345/13A
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Ревин (RU); Виктор Васильевич Ревин; Нелли Альбертовна Атыкян (RU); Нелли Альбертовна Атыкян
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Наука-Сервис-С"
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2010-12-27

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: method envisages milling grain raw material to a particle size of no more than 800 nm, mixing with water at a temperature of no more than 50°C, adding (at the above temperature) enzyme preparations containing α-amylase, glucoamylase, xylanase, celluxyl and protease and maintaining during 0.5 h. The produced mixture is chilled to a temperature of 30°C and fermented.

EFFECT: invention allows to reduce energy efficiency of alcohol production and increase its yield.

1 tbl

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве спирта.The invention relates to the food industry and can be used in the production of alcohol.

Известен способ получения этилового спирта, включающий приготовление замеса, разваривание крахмалосодержащего сырья, его осахаривание, внесение протеолитического ферментного препарата Нейтраза, сбраживание, выделение этилового спирта из бражки брагоректификацией (RU 2281329, МПК С12Р 7/06, опубл. 10.08.2006).A known method of producing ethanol, including making a batch, boiling starch-containing raw materials, saccharification, introduction of a proteolytic enzyme preparation Neutrase, fermentation, isolation of ethanol from mash brew rectification (RU 2281329, IPC С12Р 7/06, published on 08/10/2006).

Недостатком известного способа является высокие энергетические затраты, необходимые для разваривания и осахаривания крахмалосодержащего сырья и введение дополнительной операции обработки ферментным препаратом Нейтраза в течение 20-25 минут.The disadvantage of this method is the high energy costs necessary for boiling and saccharification of starch-containing raw materials and the introduction of an additional processing operation of the enzyme preparation of Neutrase for 20-25 minutes.

Технический результат заключается в снижении энергетических затрат при осуществлении способа за счет исключения стадии разваривания сырья, проведении ферментативного гидролиза при более низкой температуре, увеличении выхода спирта с единицы сырья за счет более полного использования полисахаридов растительного сырья.The technical result consists in reducing energy costs when implementing the method by eliminating the stage of digestion of raw materials, carrying out enzymatic hydrolysis at a lower temperature, increasing the yield of alcohol from a unit of raw materials due to the more complete use of polysaccharides of plant materials.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения спирта, включающем приготовление замеса, внесение ферментов, осахаривание, сбраживание и выделение спирта из бражки брагоректификацией, перед приготовлением замеса зерновое сырье измельчают до размера частиц не более 800 нм и смешивают с водой при температуре не выше 50°С, при которой добавляют ферментные препараты, содержащие α-амилазу в количестве 0,2 ед/г крахмала, глюкоамилазу - 4 ед/г крахмала, ксиланазы - 2 ед/г сырья, целлюксилла - 0,4 ед/г сырья, протеазы - 1 ед/г сырья, и выдерживают в течение 0,5 часов. Полученную массу охлаждают до температуры 30°С и сбраживают.The essence of the invention lies in the fact that in the method for producing alcohol, including kneading, enzymes, saccharification, fermentation and isolation of alcohol from the mash by rectification, before preparing the kneading, the grain raw materials are crushed to a particle size of not more than 800 nm and mixed with water at a temperature not higher than 50 ° C, in which enzyme preparations are added containing α-amylase in an amount of 0.2 u / g starch, glucoamylase - 4 u / g starch, xylanase - 2 u / g raw materials, cellulose - 0.4 u / g raw materials, proteases - 1 unit / g of raw material, and stand ayut for 0.5 hours. The resulting mass is cooled to a temperature of 30 ° C and fermented.

Способ осуществляют следующим образом. Зерно измельчают до размера частиц не более 800 нм и смешивают с водой. Соотношение измельченного зерна и воды 1:2,5-3,5 (устанавливается в зависимости от крахмалистости зерна с учетом того, что концентрация готового сусла должна быть 16-18%). Температура в смесителе не выше 50°С. При этой температуре добавляют ферментные препараты, содержащие α-амилазу в количестве 0,2 ед/г крахмала, глюкоамилазу - 4 ед/г крахмала, протеазы - 1 ед/г сырья, ксиланазы - 2 ед/г сырья, целлюксилла - 0,4 ед/г сырья. Полученную массу выдерживают до 0,5 часа при температуре не выше 50°С. Далее массу охлаждают до 30°С и засевают дрожжами - 10-12% от массы сусла (в среднем 10¹⁰ дрожжевых клеток на 1 мл), и передают на брожение при температуре 30°С в чаны на 60 часов. Содержание спирта в бражке достигает 8% (объемных) за счет снижения потерь сбраживаемых веществ при разваривании.The method is as follows. The grain is ground to a particle size of not more than 800 nm and mixed with water. The ratio of crushed grain and water 1: 2.5-3.5 (set depending on the starchiness of the grain, taking into account the fact that the concentration of the finished wort should be 16-18%). The temperature in the mixer is not higher than 50 ° C. At this temperature, enzyme preparations are added containing α-amylase in an amount of 0.2 u / g of starch, glucoamylase - 4 u / g of starch, protease - 1 u / g of raw materials, xylanase - 2 u / g of raw materials, cellulose - 0.4 u / g of raw materials. The resulting mass can withstand up to 0.5 hours at a temperature not exceeding 50 ° C. Then the mass is cooled to 30 ° C and inoculated with yeast - 10-12% of the mass of the wort (average 10 ¹⁰ yeast cells per 1 ml), and transferred to fermentation at a temperature of 30 ° C in tanks for 60 hours. The alcohol content in the mash reaches 8% (volume) by reducing the loss of fermentable substances during boiling.

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет снизить энергетические затраты при осуществлении способа за счет исключения стадии разваривания сырья, проведения ферментативного гидролиза при более низкой температуре, увеличить выход спирта с единицы сырья за счет более полного использования полисахаридов растительного сырья (табл.1).Compared with the known solution, the proposed solution allows to reduce energy costs during the implementation of the method by eliminating the stage of digestion of raw materials, carrying out enzymatic hydrolysis at a lower temperature, and increasing the yield of alcohol from a unit of raw materials due to the more complete use of polysaccharides of plant materials (Table 1).

Таблица 1Table 1 Сравнительная характеристика процессов при классическом (прототипе) и предлагаемом способеComparative characteristics of the processes in the classical (prototype) and the proposed method Стадия технологического процессаProcess stage КлассическаяClassic ПредлагаемаяProposed 1. Приемка и хранение сырья1. Acceptance and storage of raw materials ++ ++ 2. Измельчение зерна2. Grain grinding До размеров частиц с проходом через сито с отверстием 1 мм не менее 85-90%To a particle size with a passage through a sieve with an opening of 1 mm, at least 85-90% До размеров частиц, не превышающих 800 нмUp to particle sizes not exceeding 800 nm 3. Водно-тепловая обработка зерна3. Water and heat treatment of grain Гидромодуль 1:2,5-3,5 температура 50-55°СHydro module 1: 2.5-3.5 temperature 50-55 ° C Гидромодуль 1:2,5-3,5
50°СHydro module 1: 2.5-3.5
50 ° C 4. Разваривание4. Boil Последовательный нагрев и выдержка до 60-75°С, затем 75-95°С, с внесением термостабильной α-амилазы, общей продолжительностью в среднем 2,5-3 часаSequential heating and holding to 60-75 ° C, then 75-95 ° C, with the introduction of thermostable α-amylase, the total duration of an average of 2.5-3 hours ОтсутствуетAbsent 5. Осахаривание разваренной массы5. Saccharification of boiled mass Охлаждение до 60-62°С, внесение ферментов, выдержка 20-30 минCooling to 60-62 ° C, the introduction of enzymes, aging 20-30 min Внесение ферментов и выдержка при 50°С 30 минThe introduction of enzymes and aging at 50 ° C for 30 minutes 6. Брожение осахаренного сусла6. Fermentation of Sugar Wort 72 часа при температуре 30°С72 hours at a temperature of 30 ° C 60 часов при температуре 30°С60 hours at a temperature of 30 ° C 7. Содержание спирта в бражке, % объемные7. The alcohol content in the brew,% vol 7-87-8 88

Claims

A method for producing alcohol, including kneading, making enzymes, saccharification, fermentation and isolation of alcohol from mash by rectification, characterized in that before preparing the kneading, the grain raw materials are crushed to a particle size of not more than 800 nm, and then mixed with water at a temperature of no higher than 50 ° C, in which enzyme preparations containing α-amylase are added in an amount of 0.2 units / g of starch, glucoamylase - 4 units / g of starch, xylanase - 2 units / g of raw material, cellulose - 0.4 units / g raw materials, protease in the amount of 1 unit / g of raw material, and incubated in for 0.5 h, the resulting mass is cooled to a temperature of 30 ° C and fermented.