SU1500671A1 - Способ производства спирта и кормопродукта - Google Patents

Description

Изобретение относится к спиртовой промышленности.

Цель изобретения - повышение выхода и питательной ценности кормопродукта.

. Сйособ осуществляют следующим образом.

По известной технологии приготав-: ливают из зерна или мелассы сусло, сбраживают его, перегоняют бражку с получением спирта и барды. От барды отделяют дробину и подвергают ее ультрафильтрации путем пропускания ее через полупроницаемые мембраны, . получая при этом ультрафильтрат бар-| ды и ультраконцентрат барды. Ультра2

(57) Изобретение относится к спиртовой промышленности. Цель изобретения - повышение выхода и питательной ценности, кормопродукта. Готовят из зерна или мелассы сусло, сбраживают его, перегоняют с получением спирта и послеспиртовой барды, выращивают кормовые дрожжи с использованием барды, сепарируют дрожжевую суспензию с получением фугата и обезвоживают ее. Барду и фугат обезвоживают на полупроницаемых мембранах путем разделения этих полупродуктов на концентрат и пермеат, который используют в качестве технологической оборотной воды. Концентрат смешивают с осахарен- с ным или неосахаренным замесом, или мелассой, или экстрактом зерна из расчета соотношения углеводов и белка 2:1. 1 з.п. ф-лы.

концентрат при этом имеет повышенное по сравнению'с ультрафильтратом содержание взвешенных частиц и высокомолекулярных соединений.

Для ультрафильтрации используют мембраны на основе ацетатов целлюлозы, полисульфонамида и других материалов. Предпочтительным является использование мембран из полисульфонамида на подложке, имеющих границу задерживания 100 тыс (удельный диаметр пор 500 А).

Ультрафильтрацию ведут в аппаратах

любой, конструкции: периодического

действия·с перемешиванием мешалками,

непрерывного действия с разделением ,

8 и ,,,, 1500671

1500671

за один проход или рециркуляцией ультраконцентрата.

Ультрафильтрацию ведут при рабочих давлениях 0,05-0,5 МПа при температуре преимущественно 4-25°С. Для очистки (регенерации) мембран рекомендуется· применять методы промывки обратным током ультрафильтрата и подачи в разделяемую барду диоксида углерода под давлением, способствующего сбросу осадка с поверхности мембран.

Ультраконцентрат барды в количестве 5-10% от исходной барды и имеющий концентрацию сухих веществ 20-30% .используют в качестве питательной среды для выращивания кормовых дрожжей. При этом его стерилизуют и до-г· бавляют к нему питательные соли по известной технологии.

Ультрафильтрат барды концентрируют на второй ступени методом обратного осмоса, разделяя его на обратноосмотических мембранах на два продукта: ι концентрат барды и пермеат барды. Последний используют в качестве оборотной технологической воды, например на приготовление замеса. Концентрирование ведут на мембранах, имеющих селективность по хлориду натрия 70100%. Для этих целей рекомендуется использовать мембраны отечественного производства из ацетата целлюлозы, а также мембраны из полисульфонамида.

Концентрирование ультрафильтрата барды ведут в аппаратах, аналогичных по конструкции ультрафильтрационным, при рабочих давлениях 2,0-19,0 МПа и температуре преимущественно 10-25°С

Также как И ультраконцентрат барды, концентрат барды используют в качестве питательной среды для культивирования кормовых дрожжей, которое может осуществляться как отдельно на ультраконцентрате барды и концентрате барды, так и на их смеси,

При разделении методом обратного осмоса количество концентрата.барды составляет 15-30%, а количество пермеата 70-85% от количества исходной барды, а концентрация сухих веществ соответственно 20-30 и 0,5-2,0%.

При выращивании дрожжей в ультраконцентрат и концентрат барды вносят фосфор- и азотсодержащие соли, карбамид и другие добавки. На питательной среде выращивают культуры кормовых дрожжей, преимущественнЬ' Кандида

тропикалис (для зерно-картофельной барды) или Кандида утилис (для мелассной барды).

Полученную культуральную жидкость, так же как и барду, предварительно фильтруют, например, на вибросите, с. отверстиями диаметром 0,22-0,25 мм.. Затем культуральную жидкость подвергают сепарированию. При этом получают · биомассу дрожжей с содержанием сухих веществ 9-10% и собственно биомассы дрожжей 250-500 г/л и дрожжевой фугат (вторичную барду) , имеющий концентрацию сухих веществ около 6% с незначительным количество дрожжевых клеток.

Биомассу дрожжей с целью термолиза и одновременного обезвоживания подвергают сушке при 95-105^вС до влажности 9-20%, получая при этом обезвоженные дрожжи.

Дрожжевой фугат далее подвергают двухступенчатой обработке методами мембранной технологии (ультрафильтрация и обратный осмос), аналогично описанной выше обработке барды. При этом получают дрожжевой ультракон-* центрат и дрожжевой ультрафильтрат (на стадии ультрафильтрации) и дрожжевой концентрат и дрожжевой пермеат (на стадии обратного осмоса), ' обезвоженные дрожжи, полученные на стадии сушки, дрожжевой ультраконцентрат и дрожжевой концентрат (оба с концентрацией сухих веществ 20-25%) используют для приготовления кормопродукта путем их смешивания с угле-* водсодержащим сырьем, Дрожжевой . пермеат используют в качестве оборотной технологическлй воды, например, для приготовления замеса.

Кормовой продукт готовят путем смешивания указанных продуктов с осахаренным или неосахаренным замесом, или экструдатом зерна, или мелассой из расчета соотношения углеводов к белку в этом продукте 2:1.

Пример 1. По непрерывной схеме в стационарном режиме осуществляют получение этилового спирта и кормопродукта из пшеницы крахмалистостью 50%. На переработку направляют 18850 кг сырья в сутки. Для осахаривания с охлаждением разваренной массы под вакуумом используют культуру микроорганизмов. Брожение .ведут по непрерывно-поточной схеме.

5

1500671

6

Для приготовления замеса используют оборотную технологическую воду, , полученную при концентрировании барды и дрожжевого ультрафильтрата методом

обратного осмоса (пермеат барды и дрожжевой пермеат) в количестве 39650 кг/сут. Общее количество замеса составляет 70000 кг/сут, а его концентрация при влажности пшеницы ю 14,5% составляет 23,0%.

Разваривание замеса ведут с предварительным разжижением бактериальной амилазой в количестве 1,2 ед. Ас на 1 г крахмала при 92 ^вС в течение 15 12. мйн. С учетом расхода вторичного пара на нагревание замеса общее количество замеса до паросепаратора составляет 95000, а после паросепаратора 85500 кг/сут. Разваренный замес 20 подвергают вакуум-охлаждению в испа-ι рителе, в результате которого масса замеса уменьшается до 70690 кг/сут, при этом 56675 кг/сут замеса направляют на осахаривание и далее - на 25

. производство спирта по принятой в . технологии спирта схеме.

Другую часть замеса в количестве 14015 об/сут подвергают обработке ' амилазой до соотношения мальтозы и 30 декстринов 0,5:2,0. Эту часть разваренного и частично осахаренного замеса направляют на приготовление кормопродукта.

Из сусла, направленного на производство спирта, получают при браго•ректификации 500 дал/сут спирта и 60 м³. послеспир товой барды с содержанием сухих веществ 7,4%, в том числе сырого протеина 2,0%. дд

Барду в количестве 60000 кг/сут фильтруют через капроновое сито с получением дробины и грубого фильтрата .Грубый фильтрат сепарируют с получением . барды,очищенной от взвешенных частиц.

Далее барду в количестве 59000 кг/сут с содержанием сухих веществ 7,3% подвергают ультрафильтрации через мембраны диаметром пор 450 А, разделяя ее на ультраконцентрат барды в коли- зд честве 1000 кг/сут с содержанием сухих веществ 23% и ультрафильтрат барды в количестве 58000 кг/сут с содержанием сухих веществ 7,.03%.. Полу- . ченный ультрафильтрат барды концент- $$· рируют на установке, укомплектованной мембранами, разделяя его на концентрат барды.в количестве 18680 кг/сут с 22% СВ и пермеат барды (техническую

оборотную воду) в количестве 39650 кг/сут с 0,5% СВ. Последнюю используют при приготовлении замеса и другие нужды.

Концентрат барды и ультраконцентрат барды смешивают, получают 19680 кг/сут смеси с 23,1% СВ. Смесь затем используют в качестве основы питательной среды для выращивания кормовых дрожжей Кандида тропикалис СК-4, добавляя в нее 20%-ный раствор сульфата аммония в количестве 15 кг на 1000 кг смеси. Выращивание ведут по известной схеме.

В результате получают 18500 кг/сут культуральной жидкости с концентрацией сухих веществ 15,0% и содержанием дрожжей 100 г/л.

Культуральную жидкость подвергают предварительной фильтрации и сепарированию с получением биомассы дрожжей -в количестве 3700 кг/сут с концентрацией биомассы 400 г/л и дрожжевого фугата в количестве '14300 кг/сутс концентрацией биомассы 2,5%.

Биомассу дрожжей высушивают до обезвоженных дрожжей с влажностью 10%. При этом получают 1050 кг/сут обезвоженных дрожжей со следующими показателями, % к СВ: сырой протеин 54, истинный белок 46, углеводы 11,3; отношение углеводов к белку 0,25:1.

Дрожжевой фугат подвергают переработке ультрафильтрацией и обратным, осмосом аналогично барде. При этом получают дрожжевой ультраконцентрат и дрожжевой ультрафильтрат (промежуточный продукт). Из последнего методом обратного осмоса получают дрожжевой концентрат и дрожжевой пермеат .

Дрожжевой ультраконцентрат и дрожжевой концентрат с суммарными показателями - масса 7400 кг/сут, содержание сухих веществ 23,5% и сырого про,теина 9,2% к СВ, смешивают с обезвоженными дрожжами в количестве 1050 кг/сут, имеющими вышеуказанные показатели, и частично осахаренным замесом в количестве 14015 кг/сут с содержанием сухих веществ 21,0%.

В результате получают кормопродукт в количестве 22465 кг/сут с содержанием сухих веществ 25,0%, сырого пр'отеина 18,7% к СВ, истинного

белка 15,0% к СВ, углеводов 30,0% к

7

1500671

8

СВ. Отношение углеводов к белку составляет 2:1.

Дрожжевой пермеат используют для приготовления замеса (7400 кг, сухих $ веществ 0,5%).

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1, только сусло готовят по известной технологии из мелассы, а концентрат при получе- 10 нии кормопродукта смешивают с неосахар енным замесом.

Пример 3. Способ осуществляют аналогично примерам 1 и 2, только концентрат смешивают с мелассой. 15

Пример 4. Способ осуществляют аналогично примерам 1 и 2, только концентрат смешивают с экструдатом зерна с содержанием растворимых сухих веществ, в том числе и крахма- 20 ла, 95-98%.

Предлагаемый способ позволяет повысить выход кормопродукта с 0,4 до 1,55 г и его биологическую ценность,. увеличив содержание сырого протеина 25 с 0,82 до 0,89 г·, истинного белка С 0,654-до 1,11 г.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1.-Способ производства спирта и ' кормопродукта, предусматривающий 30

   приготовление сусла, сбраживание его», перегонку бражки с получением спирта и барды, выращивание кормовых дрожжей с использованием, барды, выделение сепарированием из биомассы дрожжей и фугата и обезвоживание биомассы дрожжей, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и питательной ценности ;кормопродукта, барду перед выращиванием дрожжей и фугат подвергают обезвоживанию путем пропускания через полупроницаемые.мембраны с получением концентрата и пермеата, пермеат используют в качестве оборотной техίнологической воды, а концентрат полученный при обезвоживании фугата, и ^обезвоженную биомассу дрожжей смерщивают с углеводсодержащим сырьем в количестве, обеспечивающем соотношение углеводов к белку в корМопродукте, равное 2:1.

   ) ·
2. 2. Способ по п. 1, отлича!юл1 и й с я тем, что в качестве углеводе одержащего сырья используют осахаренный или неосахаренный замес, или мелассу, или сухой экструдат зерна.