СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТА Российский патент 1998 года по МПК C12P7/06 

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно - к способам получения спирта из молочной сыворотки.

Известен способ производства спирта [1], основанный на сбраживании молочной сыворотки дрожжами Candida psevdotropicalis с последующей перегонкой бражки.

Недостатком такого способа является длительность процесса брожения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является известный способ получения спирта [2], предусматривающий разваривание крахмалосодержащего сырья, осахаривание его, разделение на два потока, один из которых направляют на дрожжегенерацию, а другой - на сбраживание дрожжами Saccharomyces cerevisiae, введение в бродящую массу сырья, содержащего углеводы, азот, биологически активные и минеральные вещества, и перегонку бражки с получением спирта, причем в крахмалосодержащее сырье вводят 30 - 50% его объема гидролизованный концентрат молочной сыворотки, содержащий 25-45% сухого вещества, предварительно разделяя его на два потока в соотношении 1 : 20, меньший из которых разбавляют водой до концентрации 15 - 18% сухого вещества и смешивают с суслом, направляемым на дрожжегенерацию; эту смесь стерилизуют при 98 - 100% в течение 0,5 -1,5 ч и используют на стадии дрожжегенерации, а больший поток кипятят в течение 0,5 - 1,0 ч, охлаждают до температуры брожения и вводят в бродящее сусло в конце логарифмической фазы роста дрожжей при накоплении спирта в среде 1 - 2 об.%, поддерживая начальную концентрацию сусла постоянной, равной 18 - 19% сухого вещества.

В среднем содержание лактозы в неконцентрированной молочной сыворотке не превышает 5,0%, что позволяет достичь 2,0 - 2,3% спирта при сбраживании сыворотки.

Концентририрование сыворотки и использование ее в известном способе приводит к повышению энергозатрат, увеличению трудоемкости и длительности технологического процесса, при этом требуется дополнительное специализированное оборудование и дополнительное время для концентрации сыворотки.

Технический результат, заключающийся в устранении отмеченных недостатков, достигается в предлагаемом способе получения спирта, основанном на сбраживании молочной сыворотки и дополнительного углеводсодержащего сырья, для сбраживания которого используют культуру дрожжей Saccharomyces cerevisiae, раса XII, введении в сбраживаемую массу питательных солей, и перегонке полученной при этом бражки в спирт, достигается тем, что в сбраживаемую массу вводят культуру дрожжей Candida sp., K1 (ВКПМ У-2220), а соотношение молочной сыворотки и дополнительного углеводсодержащего сырья устанавливают в диапазоне от 1:10 до 1:20, при этом общую концентрацию сбраживаемых компонент среды задают от 8 до 15%, а в качестве питательных солей в сбраживаемую среду вводят K₂HPO₄ в количестве 0,18 - 0,42 г/л.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в молочную сыворотку, содержащую 4,5 - 5,0% лактозы, вносят дополнительное сырье, содержащее углеводы, например сироп, содержащий сахарозу, осахаренное крахмалистое сусло, мелассу, концентрированный фруктовый или плодовоягодный сок, с доведением концентрации сбраживаемых углеводов до 10±2%. Полученное сусло инокулируют, внося одновременно две культуры дрожжей Candida Sp., K1 (ВКПМ У-2220) и Saccharomyces cerevisiae, раса XII, брожение ведут при температуре +28^oC, периодически перемешивая бродящее сусло в течение 1-3 мин через каждые 3-4 ч. Полученную бражку, содержащую в зависимости от исходной концентрации 4-6% спирта, перегоняют, а полученный спиртосодержащий дистиллят подвергают дальнейшей ректификации.

Пример 1.

В 10 литров молочной подтворожной сыворотки, из которой осаждением удалены белки сыворотки и содержащей 4,8% лактозы, вносили 1,170 кг свеклосахарной мелассы, содержащей 45% сбраживаемых веществ и двузамещенный фосфорнокислый калий K₂HPO₄ в количестве 2,5 г.

Полученное сусло стерилизовали при температуре +115^oC в течение 30 минут, охлаждали до температуры +28^oC и, соблюдая условия асептики, вносили инокулюм, состоящий из равных объемов культур дрожжей Candida sp., К1 (ВКПМ У-2220) и Saccharomyces cerevisae, раса XII.

Брожение проводили при температуре +28^oC в течение 48 ч, периодически в течение 1 -3 мин перемешивая бродящее сусло через каждые 3 ч.

Содержание сусла в бражке составляло 4,9%, содержание несброженного сахара - 0,23%.

Пример 2.

В 20 литров подсырной сыворотки, из которой путем нагрева удалены белки сыворотки, вносили 4 кг ягодно-малинового сиропа.

Содержание лактозы в сыворотке составляло 4,5%, содержание сбраживаемых веществ в сиропе составляло 20%.

В полученную смесь добавляли 50 г двузамещенного фосфорнокислого калия K₂HPO₄, перемешивали и стерилизовали при температуре +115^oC в течение 30 мин.

Затем полученное сусло охлаждали до температуры +28^oC и, соблюдая условия асептики, засевали жидкими культурами дрожжей Candida sp., К1 (ВКПМ У-2220) и Saccharomyces cerevisae, раса XII, в количестве 12%, т.е. 2,4 литра.

Брожение проводили в течение 48 ч при температуре +28^oC, периодически с интервалом 3-4 ч перемешивая бродящую смесь в течение 1-3 мин.

Содержание сусла в бражке составляло 4,2%, содержание несброженного сахара - 0,15%.

Предлагаемый способ прошел лабораторные испытания, показал надежность и стабильность результатов и рекомендуется для промышленного использования.

Учитывая значительный объем неконцентрированной молочной сыворотки, получаемой при переработке молока и часто направляемой в отходы из-за отсутствия средств ее переработки, применение предлагаемого способа позволяет эффективно использовать ее в спиртовом производстве при значительной экономии трудозатрат и энергопотребления.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 599790, М.Кл.5 C 12 G 3/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР N 996437, М.Кл.5 C 12 P 7/06, 1981 - прототип.

Способ предназначен для получения спирта из молочной сыворотки. Сбраживают молочную сыворотку и дополнительное углеводсодержащее сырье. Вводят в сбраживаемую массу питательные соли. Перегоняют полученную при этом бражку в спирт. В сбраживаемую массу вводят одновременно две культуры дрожжей: культуру дрожжей Candiada sp, KI (ВКПМ У-2220) и культуру дрожжей Saccharomyces cerevisiac, раса ХП. Соотношение молочной сыворотки и дополнительного углеводсодержащего сырья устанавливают в диапазоне 1:10 - 1:20. Общую концентрацию сбраживаемых компонентов среды предпочтительно задавать от 8 до 15%. В качестве питательных солей в сбраживаемую среду предпочтительно вводить K₂HPO₄ в количестве 0,18-0,42 г/л. Изобретение позволит снизить трудо - и энергозатраты. 2 з.п.ф-лы.

\ \\1 1. Способ получения спирта, основанный на сбраживании молочной сыворотки и дополнительного углеводсодержащего сырья, для сбраживания которого используют культуру дрожжей Saccharomyces cerevisiae, раса XII, введении в сбраживаемую массу питательных солей и перегонке полученной при этом бражки в спирт, отличающийся тем, что в сбраживаемую массу дополнительно вводят культуру дрожжей Candida sp. KI (ВКПМ У-2220), а соотношение молочной сыворотки и дополнительного углеводсодержащего сырья устанавливают в диапазоне 1 : 10 - 1 : 20. \\\2 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что общую концентрацию сбраживаемых компонентов среды задают от 8 до 15%. \\\2 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве питательных солей в сбраживаемую среду вводят K<Mv>2<D>HPO<Mv>4<D> в количестве 0,18 - 0,42 г/л.