RU2443780C1 - Способ производства этилового спирта из зернового сырья - Google Patents
Способ производства этилового спирта из зернового сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443780C1 RU2443780C1 RU2011104178/10A RU2011104178A RU2443780C1 RU 2443780 C1 RU2443780 C1 RU 2443780C1 RU 2011104178/10 A RU2011104178/10 A RU 2011104178/10A RU 2011104178 A RU2011104178 A RU 2011104178A RU 2443780 C1 RU2443780 C1 RU 2443780C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grain
- ethyl alcohol
- water
- produce
- temperature
- 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
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ получения этилового спирта предусматривает шелушение зерна с получением фракции шелухи в количестве 2-5% масс. от общей массы зерна и фракции, содержащей эндосперм, смешивание фракции, содержащей эндосперм, с водой при гидромодуле 1:(3,5-4,0), внесение амилолитических ферментных препаратов разжижающего и осахаривающего действия в количестве 0,5-1,0 ед. АС и 2,0-3,0 ед. ГлС/г условного крахмала, диспергирование смеси в роторно-пульсационном аппарате при скорости обработки 1,5-3,0*103 об/мин в течение 5-10 минут при температуре 56-58°С с получением замеса, обработку замеса при 56-58°С в течение 2-2,5 часов с получением осахаренного сусла, его охлаждение, сбраживание и перегонку бражки с получением этилового спирта. Изобретение позволяет снизить расход ферментных препаратов и сократить длительность водно-тепловой и ферментативной обработки. 1 табл.
Description
Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способу производства этилового спирта из зернового сырья.
Известен способ производства этилового спирта, предусматривающий измельчение зерна, смешивание измельченного зерна с водой и ферментными препаратами и предварительное разжижение замеса при температуре 40-45°С. Потом замес нагревают до 60-65°С и проводят последующее диспергирование водной суспензии крахмалсодержащего сырья в роторно-пульсационном аппарате. Далее полученную массу нагревают до 80-90°С и выдерживают при данной температуре в течение 20-30 минут для пастеризации. Затем проводят осахаривание массы, сбраживание сусла в течение 72 часов и перегонку бражки (RU 2138555 С1, 27.09.1999).
Недостатками данного способа являются высокие энерго- и теплозатраты, связанные с необходимостью измельчения зерна и подогревом замеса для его водно-тепловой обработки и пастеризации, большой расход дорогостоящих ферментных препаратов разжижающего действия, длительность процесса сбраживания.
Известен способ получения этилового спирта методом «холодного затирания» ржи и пшеницы. Максимальная температура обработки сырья по данному способу составляет 62-68°С. По данной технологии помол получают методом сухого измельчения зерна с использованием многоступенчатых схем дробления. Полученный помол характеризуется проходом через сито диаметром 0,56 мм не менее 80 масс.%, т.е. по гранулометрическому составу близок к муке (Шахтимир Э.Л., Перова Э.Я. Применение способов холодного затирания на спиртовых заводах ФРГ и ГДР // Ферментная и спиртовая промышленность. - 1983. - №7. - С.44-47).
Недостатками данного способа являются высокие требования к микробиологическим характеристикам зерна, не соответствующие зерну фуражного назначения, а также высокие энергозатраты на стадии получения помола требуемого состава.
Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является способ производства этилового спирта, включающий ИК-обработку исходного зерна, его измельчение по одноступенчатой схеме, смешивание помола с водой, внесение амилолитических ферментных препаратов разжижающего и осахаривающего действия, а также ферментных препаратов протеолитического действия, обработку замеса при температуре 56-58°С в течение 3-4 часов, охлаждение сусла, его последующее сбраживание и перегонку зрелой бражки с получением этилового спирта (RU 2265663 С1, 10.12.2005).
К недостаткам данного способа относятся дополнительные энергозатраты на ИК-обработку зерна, высокий расход ферментных препаратов, в том числе дополнительных - протеолитического действия.
Задачей настоящего изобретения является возможность переработки фуражного зерна по схеме «холодного затирания» при низких энерго- и материалозатратах.
Техническим результатом является снижение расхода ферментных препаратов, сокращение длительности водно-тепловой и ферментативной обработки.
Технический результат достигается за счет осуществления процесса шелушения зерна с получением фракции шелухи в количестве 2-5% масс. от общей массы зерна и фракции, содержащей эндосперм, смешивания фракции, содержащей эндосперм, с водой при гидромодуле 1:(3,5-4,0), внесения амилолитических ферментных препаратов разжижающего и осахаривающего действия в количестве 0,5-1,0 ед. АС и 2,0-3,0 ед. ГлС/г условного крахмала, диспергирования смеси в роторно-пульсационном аппарате при скорости обработки 1,5-3,0*103 об/мин в течение 5-10 минут при температуре 56-58°С с получением замеса, обработки замеса при 56-58°С в течение 2-2,5 часов с получением осахаренного сусла, его охлаждения, сбраживания и перегонки бражки с получением этилового спирта.
Стадия шелушения зерна предусматривает снятие шелухи в количестве 2-5 масс.% от общей массы зерна. Это позволяет получить фракцию шелухи с допустимыми по сравнению с ближайшим аналогом потерями крахмала в ней (до 1,5% масс. от общего содержания в исходном сырье). Кроме того, отделение фракции шелухи в количестве 2-5% масс. от общей массы зерна позволяет достичь требуемых для способа «холодного затирания» микробиологических характеристик, т.к. микрофлора зерна сосредоточена в его поверхностных слоях.
Обработка смеси, состоящей из фракции, содержащей эндосперм, и воды, с использованием роторно-пульсационного аппарата позволяет не только достичь значений, предъявляемых к качеству помола, используемого в методе «холодного затирания», но и превысить их, т.е. в большей степени перевести на данном этапе полимеры зерна (крахмал, белок и др.) в растворимое состояние. Одновременно процесс упрощается из-за совмещения стадий дробления и получения замеса, т.е. эти два процесса проводят в одном аппарате. При этом происходит снижение энергозатрат, связанных с необходимостью ИК-обработки зерна и последующим его дроблением.
Отделение от зерна фракции шелухи в количестве 2-5 масс.% от общей массы зерна также позволяет практически полностью сохранить собственные ферменты зерна в отличие от ближайшего аналога (при ИК-обработке собственные ферменты сырья полностью инактивируются). Как следствие этого, при получении сусла по способу «холодного затирания», предусматривающему обработку замеса при низких температурах (56-58°С), появляется возможность глубокого гидролиза полимеров сырья собственными амилазами, протеазами, цитазами зерна и существенного снижения расхода ферментных препаратов амилолитического спектра действия и полного отказа от использования дополнительных ферментных препаратов протеолитического действия. Помимо этого имеет место предварительное воздействие зерновых протеаз и цитаз на оболочку крахмальной гранулы зерновки, приводящее к повышению доступности субстрата к действию амилолитических ферментов. Следовательно, заявленный способ получения этилового спирта позволяет снизить и материалозатраты.
Кроме того, было обнаружено, что при снятии фракции шелухи в количестве 2-5 масс.% от общей массы зерна и получении замеса с использованием роторно-пульсационного аппарата сокращается длительность водно-тепловой и ферментативной обработки при 56-58°С до 2-2,5 часов по сравнению с 3-4 часами по ближайшему аналогу. Данный факт, возможно, связан с глубоким разрушением содержащихся в зерне полимеров крахмальной и некрахмальной природы под действием разных механических воздействий (ударное воздействие, гидродинамические срезывающие усилия, пульсации давления), осуществляющихся в роторно-пульсационном аппарате.
Способ осуществляется следующим образом.
Зерно подвергают шелушению с получением 2-5% масс. от общей массы зерна фракции шелухи, которую выводят из дальнейшего технологического процесса, и фракции, содержащей эндосперм. Далее фракцию, содержащую эндосперм, смешивают с водой при гидромодуле 1:(3,5-4,0), вносят амилолитические ферментные препараты разжижающего и осахаривающего действия в количестве 0,5-1,0 ед. АС и 2,0-3,0 ед. ГлС/г условного крахмала. Температура используемой воды выбирается с таким расчетом, чтобы конечная температура замеса составляла 56-58°С. Далее смесь диспергируют в роторно-пульсационном аппарате погружного типа марки ДПС при скорости 1,5-3,0*103 об/мин в течение 5-10 минут при температуре 56-58°С с получением замеса. Далее обработку замеса проводят при температуре 56-58°С в течение 2-2,5 часов с получением осахаренного сусла, которое охлаждают до температуры складки, затем в него вносят засевные дрожжи, сбраживают в течение 40-48 часов с последующей перегонкой бражки и получением этилового спирта.
Пример 1. В качестве исходного сырья используют пшеницу. 10 т пшеницы с крахмалистостью 56,4% масс. и начальной влажностью 14,2% подвергают шелушению, при этом фракция шелухи составляет 3% масс. от общей массы зерна, в нее переходит не более 0,7% крахмала исходного сырья. Оставшаяся фракция, содержащая эндосперм, смешивается с водой при гидромодуле 1:3,5. На замес используют воду с температурой 65-67°С, при этом конечная температура замеса составляет 56-58°С. Далее в смесь вносят амилолитические ферментные препараты - 1,0 ед. АС/г условного крахмала и 3,0 ед. ГлС/г условного крахмала и проводят диспергирование в роторно-пульсационном аппарате при скорости 1,5 об/мин в течение 7 минут при температуре 56-58°С. Далее обработку замеса проводят при температуре 56-58°С в течение 2,5 часов. Далее в осахаренное сусло вводят засевные дрожжи в количестве 10% от объема сусла. Процесс брожения осуществляют при температуре 28-30°С в течение 48 часов. Полученную бражку перегоняют с получением этилового спирта.
Пример 2. В качестве исходного сырья используют рожь. 10 т ржи с крахмалистостью 55,0% масс. и начальной влажностью 15,0% подвергают шелушению, при этом фракция шелухи составляет 2% масс. от общей массы зерна, в нее переходит не более 0,5% крахмала исходного сырья. Оставшаяся фракция, содержащая эндосперм, смешивается с водой при гидромодуле 1:4,0. На замес используют воду с температурой 65-67°С, при этом конечная температура замеса составляет 56-58°С. Далее в смесь вносят амилолитические ферментные препараты - 0,5 ед. АС/г условного крахмала и 2,0 ед. ГлС/г условного крахмала и проводят диспергирование в роторно-пульсационном аппарате при скорости 3,0 об/мин в течение 10 минут при температуре 56-58°С. Далее процесс проводят аналогично примеру 1.
Пример 3. В качестве исходного сырья используют рожь. 10 т ржи с крахмалистостью 55,0% масс. и начальной влажностью 15,0% подвергают шелушению, при этом фракция шелухи составляет 5% масс. от общей массы зерна, в нее переходит не более 1,5% крахмала исходного сырья. Оставшаяся фракция, содержащая эндосперм, смешивается с водой при гидромодуле 1:3,5. На замес используют воду с температурой 65-67°С, при этом конечная температура замеса составляет 56-58°С. Далее в смесь вносят амилолитические ферментные препараты - 1,0 ед. АС/г условного крахмала и 3,0 ед. ГлС/г условного крахмала и проводят диспергирование в роторно-пульсационном аппарате при скорости 3,0 об/мин в течение 10 минут при температуре 56-58°С. Далее обработку замеса проводят при температуре 56-58°С в течение 2,0 часов. Далее в осахаренное сусло вводят засевные дрожжи в количестве 10% от объема сусла. Процесс брожения осуществляют при температуре 28-30°С в течение 40 часов. Полученную бражку перегоняют с получением этилового спирта.
Сравнительные параметры способа производства этилового спирта по заявленному изобретению и ближайшему аналогу представлены в таблице 1.
Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет значительно снизить энергозатраты за счет исключения стадии, предусматривающей ИК-обработку зерна, и совмещения стадий дробления и получения замеса, уменьшить расход основных ферментных препаратов амилолитического действия в среднем 2-3 раза, полностью отказаться от применения дополнительных ферментных препаратов протеолитического действия, сократить длительность водно-тепловой и ферментативной обработки на стадии получения сусла на 0,5-1,5 часа.
Таблица 1 | ||||
Параметры способа производства этилового спирта | ||||
Показатели | Ближайший аналог (контроль) | Заявляемое изобретение (опыт) | ||
Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | ||
Длительность водно-тепловой и ферментативной обработки при температуре 56-58°С, ч | 3-4 | 2,5 | 2,5 | 2,0 |
Расход ФП разжижающего действия, ед. АС/г усл. крахмала | 1,5-2,0 | 1,0 | 0,5 | 1,0 |
Расход ФП осахаривающего действия, ед. ГлС/г усл. крахмала | 5,5-6,5 | 3,0 | 2,0 | 3,0 |
Расход ФП протеолитического действия, ед. ПС/г усл. крахмала | 0,01-0,02 | - | - | - |
Claims (1)
- Способ производства этилового спирта из зернового сырья, включающий шелушение зерна с получением фракции шелухи в количестве 2-5 мас.% от общей массы зерна и фракции, содержащей эндосперм, смешивание фракции, содержащей эндосперм, с водой при гидромодуле 1:(3,5-4,0), внесение амилолитических ферментных препаратов разжижающего и осахаривающего действия в количестве 0,5-1,0 ед АС и 2,0-3,0 ед ГлС/г условного крахмала, диспергирование смеси в роторно-пульсационном аппарате при скорости обработки 1,5-3,0·103 об/мин в течение 5-10 мин при температуре 56-58°С с получением замеса, обработку замеса при 56-58°С в течение 2-2,5 ч с получением осахаренного сусла, его охлаждение, сбраживание и перегонку бражки с получением этилового спирта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011104178/10A RU2443780C1 (ru) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011104178/10A RU2443780C1 (ru) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2443780C1 true RU2443780C1 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011104178/10A RU2443780C1 (ru) | 2011-02-08 | 2011-02-08 | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2443780C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534317C1 (ru) * | 2013-06-19 | 2014-11-27 | Людмила Николаевна Крикунова | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2162103C1 (ru) * | 2000-02-08 | 2001-01-20 | Московский Государственный Университет пищевых производств | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
RU2265663C1 (ru) * | 2004-11-25 | 2005-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования Российской Федерации | Способ производства этилового спирта |
RU2359034C2 (ru) * | 2006-10-25 | 2009-06-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Экология" | Способ производства этилового спирта из зернового сырья (варианты) |
RU2009111200A (ru) * | 2006-08-30 | 2010-10-10 | Байер Текнолоджи Сервисиз ГмбХ (DE) | Способ ферментативного получения спирта из затора, из которого перед ферментацией были удалены твердые фазы |
-
2011
- 2011-02-08 RU RU2011104178/10A patent/RU2443780C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2162103C1 (ru) * | 2000-02-08 | 2001-01-20 | Московский Государственный Университет пищевых производств | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
RU2265663C1 (ru) * | 2004-11-25 | 2005-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Министерства образования Российской Федерации | Способ производства этилового спирта |
RU2009111200A (ru) * | 2006-08-30 | 2010-10-10 | Байер Текнолоджи Сервисиз ГмбХ (DE) | Способ ферментативного получения спирта из затора, из которого перед ферментацией были удалены твердые фазы |
RU2359034C2 (ru) * | 2006-10-25 | 2009-06-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Экология" | Способ производства этилового спирта из зернового сырья (варианты) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534317C1 (ru) * | 2013-06-19 | 2014-11-27 | Людмила Николаевна Крикунова | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4966346B2 (ja) | 糸状菌培養物の製造方法 | |
CN107047921B (zh) | 一种利用各种酒糟制备蛋白粉和多肽粉的方法 | |
CN105685826B (zh) | 一种益生菌谷物粉及其生产方法和应用 | |
CN106755204B (zh) | 稻谷加工副产品高效联产麦芽糖浆和米蛋白的方法 | |
RU2409659C2 (ru) | Способ получения жидкого коджи | |
US7998715B2 (en) | Method of producing liquid koji having enhanced plant fiber degeneration enzyme, liquid koji obtained by the method and use thereof | |
WO2005097967A1 (ja) | 液体麹の製造方法 | |
RU2425892C2 (ru) | Способ получения мальтозного сиропа | |
RU2443780C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
JP4759349B2 (ja) | 液体麹を用いた醤油の製造方法 | |
JP4418783B2 (ja) | 液体麹を用いた穀物酢の製造方法 | |
KR101764594B1 (ko) | 보리식초 및 그 제조방법 | |
JP4906648B2 (ja) | 糸状菌培養物の製造方法 | |
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 | |
JP2005318886A (ja) | 液体麹の製造方法 | |
RU2534317C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
RU2473693C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из крахмалсодержащего сырья | |
RU2265663C1 (ru) | Способ производства этилового спирта | |
RU2443781C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
RU2525131C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
RU2407798C1 (ru) | Способ получения спирта | |
RU2608502C1 (ru) | Способ производства дистиллята из инулинсодержащего сырья | |
BE1025452B1 (nl) | Proces voor het bereiden van een alcoholische gefermenteerde drank met behulp van voedingsstoffen en gebruik van dergelijke voedingsstoffen | |
RU2586734C1 (ru) | Способ переработки зерновых и зернобобовых культур, пищевых зерновых и зернобобовых отрубей для приготовления компонентов ферментационных сред, используемых в микробиологической промышленности при культивировании микроорганизмов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130209 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140520 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140923 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160209 |