RU2653432C1 - Способ получения этилового спирта - Google Patents

Способ получения этилового спирта Download PDF

Info

Publication number
RU2653432C1
RU2653432C1 RU2017114134A RU2017114134A RU2653432C1 RU 2653432 C1 RU2653432 C1 RU 2653432C1 RU 2017114134 A RU2017114134 A RU 2017114134A RU 2017114134 A RU2017114134 A RU 2017114134A RU 2653432 C1 RU2653432 C1 RU 2653432C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
starch
units
ethyl alcohol
batch
Prior art date
Application number
RU2017114134A
Other languages
English (en)
Inventor
Геннадий Вячеславович Агафонов
Алексей Николаевич Яковлев
Светлана Федоровна Яковлева
Татьяна Сергеевна Ковалева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ")
Priority to RU2017114134A priority Critical patent/RU2653432C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2653432C1 publication Critical patent/RU2653432C1/ru

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)

Abstract

Способ предусматривает приготовление замеса из измельченного зерна ячменя, воды в соотношении 1:3 и комплекса ферментов, включающего источник α-амилазы – Ликвафло, источник протеазы – Пролайв BS Ликвид и комплексный препарат целлюлазы, ксиланазы и β-глюканазы – Вискостар 150Л. Ферментативно–тепловую обработку замеса проводят в три этапа. Затем полученную массу охлаждают до температуры 57–58°С и проводят осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л. Полученное сусло охлаждают и сбраживают в течение 55–60 часов, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией. Предложенный способ позволяет увеличить выход этилового спирта за счет использования некрахмалистых полисахаридов и белков зерна ячменя, снизить вязкость замеса, продолжительность ферментативно–тепловой обработки и процесса брожения. 2 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к спиртовой отрасли, и может быть использовано при производстве этилового спирта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения этилового спирта из пищевого сырья, согласно которому крахмалсодержащее сырье смешивают с водой температурой 55°C в соотношении 1:3 и комплекса ферментов: источника α-амилазы - Ликвамила 1200С в количестве 0,5 ед. АС/г крахмала; источника протеазы - GC - 106 в количестве 0,2 ед. ПС/г крахмала; комплексного препарата ксиланазы и β-глюканазы - Брюзайма BGX в количестве 0,012 ед. β-ГкС/г крахмала, его ферментативно-тепловую обработку проводят в четыре этапа, осахаривают и сбраживают, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией. Пат. 2344175, Российская федерация, МПК7 С12Р 7/06. Способ получения этилового спирта / Востриков С.В., Яковлев А.Н., Бушин М.А., Корнеева О.С., Яковлева С.Ф.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. - № 2007122931/13, заявл. 18.06.2007; опубл. 20.01.2009, Бюл. № 2.
Недостатком известного способа является то, что он приемлем для переработки зерна ржи, а при переработке ячменя, отличающегося по составу от ржи, требуются другие ферментные препараты и режимы ферментативно-тепловой обработки.
Технической задачей изобретения является увеличение выхода этилового спирта за счет использования некрахмалистых полисахаридов и белков зерна ячменя, снижение вязкости замеса, энергозатрат, продолжительности ферментативно-тепловой обработки и процесса брожения.
Для решения технической задачи изобретения предложен способ, характеризующийся тем, что он предусматривает приготовление замеса из измельченного крахмалсодержащего сырья, воды при температуре 45-50°C в соотношении 1:3 и комплекса ферментов: источника α-амилазы - Ликвафло в количестве 0,3 ед. АС/г крахмала; источника протеазы -Пролайв BS Ликвид в количестве 0,15 ед. ПС/г крахмала; комплексного препарата целлюлазы, ксиланазы и β-глюканазы - Вискостар 150Л в количестве 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала, его ферментативно-тепловую обработку проводят в три этапа: при температуре 45-50°С приготовленный замес выдерживают в течение 20 мин, затем нагревают его до температуры 55-60°С и выдерживают при этой температуре 40 мин, далее нагревают его до температуры 85-90°С и выдерживают 60 мин, после чего полученную массу охлаждают до температуры 57-58°С и проводят осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л в течение 30-35 мин., полученное сусло охлаждают до температуры 22-24°С и сбраживают в течение 55-60 часов, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией.
Технический результат заключается в увеличении выхода этилового спирта за счет использования некрахмалистых полисахаридов и белков зерна ячменя, снижение вязкости замеса, энергозатрат, продолжительности ферментативно-тепловой обработки и процесса брожения.
Добавление в замес протеолитического ферментного препарата Пролайв BS Ликвид приводит к гидролизу белка зерна, что приводит к снижению вязкости замеса, образованию свободных аминокислот, которые в последствии ассимилируются дрожжами, это приводит к снижению потерь сбраживаемых углеводов на накопление биомассы, снижению времени брожения, увеличению выхода спирта. Комплексный ферментный препарат Вискостар 150Л, добавляемый в замес, гидролизует целлюлозу, β - глюкан и ксилан, что приводит к снижению вязкости замеса, дополнительному образованию сбраживаемых углеводов, снижению энергозатрат и увеличению выхода спирта.
Способ реализуется следующим образом:
Измельченное крахмалсодержащее сырье смешивают с водой температурой 45-50°C в соотношении 1:3 и вносят: ферментный препарат источник α-амилазы - Ликвафло в количестве 0,3 ед. АС/г крахмала, источник протеазы - Пролайв BS Ликвид в количестве 0,15 ед. ПС/г крахмала, комплексный препарат целлюлазы, ксиланазы и β-глюканазы - Вискостар 150Л в количестве 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала. Ферментативно-тепловую обработку замеса проводят в три этапа: при температуре 45-50°С приготовленный замес выдерживают в течение 20 мин, затем нагревают его до температуры 55-60°С и выдерживают при этой температуре 40 мин, далее нагревают его до температуры 85-90°С и выдерживают 60 мин, после чего полученную массу охлаждают до температуры 57-58°С и проводят осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л в течение 30-35 мин, полученное сусло охлаждают до температуры 22-24°С и сбраживают в течение 55-60 часов, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией.
Способ поясняется следующим примером:
Пример 1. 100 г измельченного зерна ячменя смешивали с водой температурой 50°C в соотношении 1:3 и вносили ферментный препарат Ликвафло в количестве 0,3 ед. АС/г крахмала, Пролайв BS Ликвид в количестве 0,15 ед. ПС/г крахмала, Вискостар 150Л в количестве 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала. Ферментативную - тепловую обработку проводили с постепенным повышением температуры замеса и выдержкой при следующих условиях: 50°С - 20 мин; 58°С - 40 мин; 90°С - 60 мин. Полученную массу охлаждали до температуры 58°С и проводили осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л в течение 30 мин., полученное сусло охлаждали до температуры 24°С и сбраживали в течение 70 часов, из полученной бражки выделяли этиловый спирт брагоректификацией.
Данные анализа представлены в таблице 1 и 2.
Как видно из таблиц 1,2, при внесении комплекса ферментов Ликвафло, Пролайв BS Ликвид, Вискостар 150Л снижается вязкость ячменного замеса в 5-7 раз по сравнению с контролем, увеличивается выход спирта на 1,8-2,0% и сокращается продолжительность брожения на 22-25%.
При снижении расхода ферментных препаратов Ликвафло ниже 0,3 ед. АС/г крахмала, Пролайв BS Ликвид ниже 0,15 ед. ПС/г крахмала, Вискостар 150Л в ниже 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала приводит к увеличению вязкости замеса, продолжительности брожения и снижению выхода спирта. При увеличении расхода ферментных препаратов Ликвафло выше 0,3 ед. АС/г крахмала, Пролайв BS Ликвид выше 0,15 ед. ПС/г крахмала, Вискостар 150Л в выше 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала экономически нецелесообразно. Уменьшение режима ферментативно-тепловой обработки приводит к увеличению вязкости замеса, расходу основного фермента α-амилазы и снижению выхода спирта, увеличение режима ферментативно-тепловой обработки экономически нецелесообразно.
Предложенный способ позволяет увеличить выход этилового спирта за счет использования некрахмалистых полисахаридов и белков зерна ячменя, снизить вязкость замеса, энергозатраты, продолжительность ферментативно-тепловой обработки и процесса брожения.
Таблица 1 - Влияние ферментных препаратов на вязкость ячменных замесов
Ферментные препараты Дозировка ферментных препаратов на г крахмала Вязкость при температуре °С
50 60 70 80 90
Контроль 4,4 18,0 27,0 30,0 22,0
Ликвафло 0,3 ед. АС 3,2 6,0 8,5 9,0 7,7
Пролайв BS Ликвид 0,15 ед. ПС 4,0 15,0 20 24,0 13,0
Вискостар 150Л 0,01 ед, β-ГкС 3,7 10,0 13,0 15,0 9,0
Ликвафло Пролайв BS Ликвид Вискостар 150Л 0,3ед. АС 0,15 ед. ПС "0,01 ед, β-ГкС 2,8 3,3 4,0 4.2 3,6
Таблица 2 - Показатели зрелой бражки
Показатели Контроль Дозировка ферментных препаратов на г крахмала
Пролайв BS Ликвид,
0,15⋅ед. ПС
Вискостар 150Л, 0,01 ед. β-ГкС Пролайв BS Ликвид 0,15⋅ед. ПС; Вискостар 150Л,
0,01 ед. β-ГкС
Объемная доля спирта, % об 7,6 8,2 8,1 8,3
Содержание растворимых несброженных углеводов, г/100см3 0,45 0,30 0,41 0,31
Содержание нерастворенного крахмала, % 0,150 0,090 0,120 0,080
Нарастание титруемой кислотность, град 0,2 0,16 0,18 0,15
Выход спирта, дал/т усл. крахмала. 64,9 66,5 66,2 66,4
Продолжительность брожения, ч 70,0 55,0 65,0 50,0

Claims (2)


  1. Способ получения этилового спирта, характеризующийся тем, что он предусматривает приготовление замеса из измельченного зерна ячменя, воды при температуре 45-50°С в соотношении 1:3 и комплекса ферментов: источника α-амилазы - Ликвафло в количестве 0,3 ед. АС/г крахмала; источника протеазы - Пролайв BS Ликвид в количестве 0,15 ед. ПС/г крахмала; комплексного препарата целлюлазы, ксиланазы и β-глюканазы - Вискостар 150Л в количестве 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала, его ферментативно-тепловую обработку проводят в три этапа: при температуре 45-50°С приготовленный замес выдерживают в течение 20 мин, затем нагревают его до температуры 55-60°С и выдерживают при этой температуре 40 мин, далее нагревают его до температуры 85-90°С и выдерживают 60 мин, после чего полученную массу охлаждают до температуры 57-58°С и проводят осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л в течение 30-35 мин, полученное сусло охлаждают до температуры 22-24°С и сбраживают в течение 55-60 часов, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией.
  2. .
RU2017114134A 2017-04-24 2017-04-24 Способ получения этилового спирта RU2653432C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114134A RU2653432C1 (ru) 2017-04-24 2017-04-24 Способ получения этилового спирта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114134A RU2653432C1 (ru) 2017-04-24 2017-04-24 Способ получения этилового спирта

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2653432C1 true RU2653432C1 (ru) 2018-05-08

Family

ID=62105694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017114134A RU2653432C1 (ru) 2017-04-24 2017-04-24 Способ получения этилового спирта

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653432C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA27483U (en) * 2005-12-05 2007-11-12 Ukrainian Res Inst Of Alcohol Process for preparation of alcohol brews from barley
RU2344175C1 (ru) * 2007-06-18 2009-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия Способ получения этилового спирта
RU2396007C1 (ru) * 2009-03-30 2010-08-10 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии Российской академии сельскохозяйственных наук" Способ комплексной переработки зернового сырья на спирт и кормовой продукт
RU2542389C2 (ru) * 2013-01-30 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии" Способ получения этилового спирта и белкового продукта из зернового сырья

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA27483U (en) * 2005-12-05 2007-11-12 Ukrainian Res Inst Of Alcohol Process for preparation of alcohol brews from barley
RU2344175C1 (ru) * 2007-06-18 2009-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия Способ получения этилового спирта
RU2396007C1 (ru) * 2009-03-30 2010-08-10 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии Российской академии сельскохозяйственных наук" Способ комплексной переработки зернового сырья на спирт и кормовой продукт
RU2542389C2 (ru) * 2013-01-30 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии" Способ получения этилового спирта и белкового продукта из зернового сырья

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2495926C2 (ru) Питательная добавка для среды спиртового брожения
CN111500556A (zh) 一种用于提高和稳定啤酒发酵度的复合酶制剂及其应用
CN102174616A (zh) 一种发酵麦麸制备阿魏酰低聚糖的方法
KR101394009B1 (ko) 액체국의 제조 방법
CA1143677A (en) Process for producing ethyl alcohol from amylaceous raw stock
RU2557397C1 (ru) Способ производства дистиллята из зернового сырья
RU2344175C1 (ru) Способ получения этилового спирта
RU2396007C1 (ru) Способ комплексной переработки зернового сырья на спирт и кормовой продукт
RU2653432C1 (ru) Способ получения этилового спирта
US9416377B2 (en) Cellulolytic enzyme enhancement of dry grind corn processing and ethanol production
RU2359035C2 (ru) Способ получения этилового спирта из топинамбура
RU2473693C1 (ru) Способ производства этилового спирта из крахмалсодержащего сырья
RU2608502C1 (ru) Способ производства дистиллята из инулинсодержащего сырья
RU2679844C1 (ru) Способ производства дистиллята из крахмалсодержащего сырья
RU2525131C1 (ru) Способ производства этилового спирта из зернового сырья
RU2608503C1 (ru) Способ производства дистиллята из инулинсодержащего сырья
RU2265663C1 (ru) Способ производства этилового спирта
RU2534317C1 (ru) Способ производства этилового спирта из зернового сырья
RU2162103C1 (ru) Способ производства этилового спирта из зернового сырья
RU2670156C1 (ru) Способ получения этилового спирта
RU2781481C1 (ru) Способ производства дистиллята из крахмалсодержащего сырья
Nasidi et al. Bioconversion of degraded husked sorghum grains to ethanol
RU2424321C1 (ru) Способ подготовки крахмалсодержащего сырья при производстве лимонной кислоты
GB1013361A (en) Method of producing alcoholic malt beverage
RU2041950C1 (ru) Способ производства этилового спирта из зернового сырья

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190425