Технология относится к спиртовой и ликероводочной промышленности.
Известно, что основными примесями этилового спирта и изготовленная с его использованием водка и различные ликеры являются содержащиеся в небольших количествах высокотоксичные реакционноспособные соединения, такие как сивушные масла, метанол, ацетальдегид, которые образуются при получении этилового спирта.
Употребление ликероводочных продуктов, содержащих указанные примеси, приводит к интоксикации организма, различным формам пищевых отравлений и дисфункции желудочно-кишечного тракта. Известно возникновение субъективно неприятного психофизического состояния на другой день после массивного употребления алкоголя. Это состояние связано с нарушением водно-электролитного баланса, интоксикацией продуктами распада алкоголя, содержащими токсичные реакционноспособные соединения. В наркологии состояние после острой алкогольной интоксикации классифицируется как постинтоксикационный синдром.
В этой связи удаление из спирта или ликероводочных изделий реакционноспособных соединений, в том числе сивушных масел, ацетальдегида, или нейтрализация активности этих соединений является актуальной задачей.
Известные способы получения спирта включают его ректификацию, т.е. разделение жидких смесей на отдельные компоненты фракции, отличающиеся температурами кипения (Багатуров С.А. Основы теории и расчета перегонки и ректификации, - М., 1974 г.). Для ректификацией обычно используют колонные аппараты, осуществляя многократный контакт между потоками жидкой и паровой фаз (Заявка Японии N 4-27830, МПК C 12 F 1/08, C 12 P 7/06, опубл, 12.05.92). Движущая сила ректификации - разность между фактическими и равновесными концентрациями компонентов в паровой фазе, отвечающими данному составу жидкой фазы. Парожидкостная система стремится к достижению равновесного состояния, в результате чего пар при контакте с жидкостью обогащается легколетучими соединениями, а жидкость - труднолетучими. Т. к. жидкость и пар движутся навстречу друг другу, то при достаточно высокой колонне в верхней части может быть получен продукт достаточно высокой чистоты.
Однако ацетальдегид и сивушные масла имеют практически одинаковую температуру кипения с этиловым спиртом, для разделения которых требуется значительные технологические затраты и сложное оборудование.
Известны способы получения этилового спирта, включающий измельчение крахмалсодержащего сырья и смешивание его с водой. В качестве крахмалсодержащего сырья используют клубни земляной груши (патент США N 4400469, МПК C 12 P 7/06, опубл. 1983 г.; заявки Франции N 2470796, МПК C 12 P 7/06, опубл, 1981 г.), или батата (заявка Японии N 59-6639, МПК C 12 P 7/06, опубл. 1984 г. ), или сахарного тростника (патент США N 4326036, МПК C 12 P 7/06, опубл, 1982 г.), или зерно проса, сорго или рапса (заявка ФРГ N 3445049, МПК C 12 P 7/06, опубл. 1986 г,), или сахарную свеклу (заявки Франции N 26106451, МПК C12 P 7/06, опубл. 1988 г.). Далее смесь обрабатывают при температуре 100-150oC в течение 30-60 минут, осахаривают (подвергают гидролизу) ферментами солода разваренной массы и сбраживают полученное сусло дрожжами при температуре 23-25oC в батарее ферментаторов. Бражку перегоняют в аппаратах-дистилляторах с получением спирта-сырца. Спирт-сырец подвергают ректификации в колонных аппаратах.
Однако с использованием описанных выше технологий получают продукт, имеющий недостаточную степень очистки от реакционноспособных соединений, в том числе сивушных масел и ацетальдегида.
Известен способ обработки спирта или водки путем введения в нее молочной кислоты (0,9-1,2 кг на 1000 дал) и компоненты из морепродуктов (0,04-0,06 кг на 1000 дал). Лактон молочной кислоты, находящийся в ее составе, реагируя с метанолом, переводит его в ацетали ароматического характера, которые благотворно влияют на качество продукта, в присутствии морского сырья процесс ассимиляции вновь образовавшихся соединений усиливается. Компоненты морепродуктов в присутствии молочной кислоты выполняют роль флокулянта, ускоряя образование хлопьевидных осадков, связывающих ацетальдегид и сивушные масла и легко удаляемых из продукта фильтрованием, (патент РФ N 2128690, МПК6 C 12 G 3/00, опубл. 10,04.99 г.).
Недостатком данной технологии является недоступность или ограниченная доступность компонентов морепродуктов для районов России, удаленных от промысла морских животных.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ производства спирта из крахмалсодержащего сырья, включающий измельчение крахмалсодержащего сырья и смешивание его с активированной водой на мембранном элекролизере с положительным редокс-потенциалом (+900 - +1200) мВ и pH 1,0-2,0, обработку смеси при температуре 100-120oC в течение не менее 30 минут, осахаривание (гидролиз) ферментами солода разваренной массы, сбраживание полученного сусла дрожжами при температуре 23-25oC в батарее ферментаторов, перегонку бражки с получением спирта-сырца: первая фракция 80-83% спирта, вторая фракция 70-79% спирта и третья фракция 40-59% спирта, ректификацию 1, 2 и 3 фракции в отдельности и доведение спирта до содержания 95-96% (авторское свид. СССР N 1747491, МПК6 C 12 P 7/00, опубл. 15.07.92 г.).
Однако при получении этилового спирта предлагаемым способом требуется сложное технологическое оборудование для очистки от токсичных веществ, например ацетальдегидов и сивушных масел.
Задачей предлагаемой технологии является создание такого изобретение, которое обеспечивало бы возможность очистки или обработки спирта или водки c использованием доступного технологического оборудования и компонентов, позволяющих нейтрализовать действие токсичных веществ, содержащихся в спирте или водке.
Указанная задача решается тем, что в способе получения этилового спирта или водно-спиртового раствора для приготовления водки, включающем измельчение крахмалсодержащего сырья и смешивание его с активированной водой на мембранном элекролизере с положительным редокс-потенциалом (+900 - +1200) мВ и pH 1,0-2,0, обработку смеси при температуре 100-120oC в течение не менее 30 минут, осахаривание (гидролиз) ферментами солода разваренной массы, сбраживание полученного сусла дрожжами при температуре 23-25oC в реакторе, перегонку бражки с получением спирта-сырца: первая фракция 80-83% спирта, вторая фракция 70-79% спирта и третья фракция 40-59% спирта и ректификацию 1, 2 и 3 фракции в отдельности и доведение спирта до содержания 95-96%, согласно изобретению в качестве крахмалсодержащего сырья используют соевые бобы или окару (жмых), получаемую из соевых бобов в результате отжима соевого молока на фильтр-прессе; перед сбраживанием сусла дрожжами в него вводят в соотношении не более 10:1 соевую муку, полученную из пророщенных соевых бобов, предварительно обработанных в течение не менее 3-х часов перед проращиванием стимулятором роста, в качестве которого используют активированную воду на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом (-500) - (-900) мВ и pH 9,0-11,0, вводимую в количестве не менее 50% от массы соевых бобов, а в спирт-сырец 1, 2 и 3 фракции перед его ректификацией вводят сухое соевое молоко или сухую сыворотку из коровьего молока в количестве 0,5-5,0 кг на 1000 литров спирта, смесь каждой фракции перемешивают и отстаивают не менее 3 часов с последующей фильтрацией.
Перед сбраживанием сусла в него дополнительно вводят сыворотку, получаемую из соевого молока, в соотношении не более 10:1.
Обработка соевых бобов перед проращиванием активированной водой (католитом) ускоряет процесс их проращивания в несколько раз,
Пророщенные соевые бобы содержат порядка 45% белка со всеми незаменимыми аминокислотами; до 40% углеводов (крахмал и сахара); 11% липидов, в том числе полиненасыщенные жирные кислоты: линоевую и линоленовую; 3,5% нуклеиновых кислот (факторы роста). В продукте находятся водорастворимые (B1, B2, B6, H, PP, пантотеновая, фолиевая кислоты) и жирорастворимые (A и E) витамины, а также 21 минеральный элемент. Зародыши бобовых культур обладают антиоксидантной активностью, которая обеспечивается содержанием витамина E, а также улучшает баланс минеральных элементов (ТУ 8-32-64-89),
Окара содержит единственный растительный источник двухвалентного железа, легко усвояемый организмом, витамины A, B1, B2, PP.
Белки соевого молока или молочной сыворотки выполняют роль флокулянта, ускоряя образование хлопьевидных осадков, связывающих ацетальдегид и сивушные масла и легко удаляемых из продуктов фильтрованием. Предлагаемые добавки имеют эффективность обработки спирта или водки не хуже приведенных выше аналогов и имеет стоимость порядка 5-20 рублей за 1 кг (в ценах 1999 г.).
Кроме того, спирт-сырец 1, 2 и 3 фракции дополнительно подогревают до 60-70oC и вводят туда предварительно расплавленный при указанных выше температурах пчелиный воск, смесь перемешивают в течение не менее 30 минут и охлаждают до комнатной температуры с последующим удалением затвердевшего пчелиного воска и фильтрацией спирта-сырца 1, 2 и 3 фракций. При этом повышаются органолептические свойства спирта, устраняется неприятные запахи.
При производстве водно-спиртового раствора приготавливают сортировку путем смешивания этилового спирта, полученного по пп. 1-4 настоящей формулы изобретения, и водного раствора солей, активированного на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом (-500) - (-900) мВ и pH 9,0-11,0 в количестве, достаточном для получения смеси крепостью 40%.
В качестве электроактивированных водных растворов солей используют смесь солей NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 в тех же соотношениях, что и в плазме крови человека с суммарной концентрацией солей не более 10 г/литр.
Соотношение солей NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 в электроактивированном водном растворе составляет 80:2:2:1 соответственно.
Экспериментальными исследованиями установлено, что в мембранном электролизере при пропускании постоянного электрического, тока через водный раствор, например водный раствор солей, в нем происходит электроактивация молекул, атомов, ионов и перераспределение ионов в электрическом поле. В результате часть водного раствора, находящегося в катодной зоне (католит) приобретает восстановительные свойства и запасает потенциальную энергию. Католит с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) - редокс-потенциалом, в интервале от -400 до -900 мВ и pH 7,5-11,0 обладает высокой биологической активностью, поскольку повышает интенсивность электрохимических процессов, протекающих, например, в растворах, смесях, а также в живых клеточных системах. Он ускоряет все естественные биологические процессы. Католит обладает иммуностимулирующими, детоксицирующими, нормализующими обменные процессы организма свойствами.
Электроактивированные на мембранном элекролизере водные растворы солей с положительным редокс-потенциалом (+900 - +1200) мВ и pH 1,0-2,0 (анолит) обеспечивает повышение интенсификации процессов превращения крахмала в растворимые сахара.
Технология получения спирта
Пример 1. Предварительно измельченные соевые бобы смешивают в соотношении 1: 4 с активированной водой на мембранном элекролизере с положительным редокс-потенциалом +900 мВ и pH 2,0.
Смесь обрабатывают при температуре 120oC в течение не менее 90 минут - массу охлаждают до 57oC и вводят ячменный солод в количестве 10 мас.% для осахаривания (гидролиза) ферментами солода разваренной массы. Осахаренное сусло охлаждают до 45oC при pH 5,0, вводят туда в соотношении 10:1 соевую муку, полученную из пророщенных соевых бобов. Соевые бобы предварительно обработаны в течение не менее 3-х часов перед проращиванием стимулятором роста, в качестве которого используют активированную воду на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом -500 мВ и pH 9,0. Активированную воду вводят в количестве не менее 50% от массы проращиваемых соевых бобов. Стимулятор роста ускоряет проращивание соевых бобов на 17-20 часов. Мука из пророщенных соевых бобов является хорошей питательной средой для дрожжей. Это обеспечивает интенсивность брожения и выделения CO2. Процесс брожения начинается на 2-3 часа раньше, что также ускоряет сбраживание сусла.
Одновременно дрожжи суспендируют в 15%-ном растворе сахарозы в количестве 5-7 г дрожжей на 1 литр сахарного раствора при интенсивном перемешивании в течение 10 минут. Дрожжевую смесь в количестве 10% от массы сусла добавляют в реактор и смесь сбраживают при температуре 23-25oC в течение 3-х суток. После сбраживания массу процеживают и перекачивают в бродильный чан. В бродильном чане масса бродит еще 2 дня, после чего осуществляют перегонку бражки с получением спирта-сырца: первая фракция 80-83% спирта, вторая фракция 70-79% спирта и третья фракция 40-59% спирта.
В спирт-сырец 1, 2 и 3 фракции вводят сухое соевое молоко в количестве 0,5 кг на 1000 литров спирта. Смесь каждой фракции перемешивают и отстаивают не менее 3 часов, с последующей фильтрацией. Далее проводят ректификацию 1, 2 и 3 фракции спирта в отдельности на колонне и доведение спирта до содержания 95-96%.
Пример 2. Берут окару (жмых), полученную из соевых бобов в результате отжима соевого молока на фильтр-прессе и смешивают в соотношении 1:4 с активированной водой на мембранном элекролизере с положительным редокс-потенциалом +1200 мВ и pH 1,0.
Смесь обрабатывают при температуре 100oC в течение 60 минут. Массу охлаждают до 57oC и вводят ячменный солод в количестве 10 мас.% для осахаривания (гидролиза) ферментами солода разваренной массы. Осахаренное сусло охлаждают до 45oC при pH 5,0, вводят туда в соотношении 10:1 соевую муку, полученную из пророщенных соевых бобов. Соевые бобы предварительно обработаны в течение не менее 3-х часов перед проращиванием стимулятором роста, в качестве которого используют активированную воду на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом -900 мВ и pH 11,0. Активированную воду вводят в количестве не менее 50% от массы проращиваемых соевых бобов. Стимулятор роста ускоряет проращивание соевых бобов на 17-20 часов. Мука из пророщенных соевых бобов является хорошей питательной средой для дрожжей. Это обеспечивает интенсивность брожения и выделения CO2. Процесс брожения начинается на 2-3 часа раньше, что также ускоряет сбраживание сусла.
Одновременно дрожжи суспендируют в 15%-ном растворе сахарозы в количестве 5-7 г дрожжей на 1 литр сахарного раствора при интенсивном перемешивании в течение 10 минут. Дрожжевую смесь в количестве 10% от массы сусла добавляют в реактор и смесь сбраживают при температуре 23-25oC в течение 3-х суток. После сбраживания массу процеживают и перекачивают в бродильный чан. В бродильном чане масса бродит еще 2 дня, после чего осуществляют перегонку бражки с получением спирта-сырца: первая фракция 80-83% спирта, вторая фракция 70-79% спирта и третья фракция 40-59% спирта.
В спирт-сырец 1, 2 и 3 фракции вводят сухую сыворотку из коровьего молока в количестве 5,0 кг на 1000 литров спирта. Смесь каждой фракции перемешивают и отстаивают не менее 3 часов с последующей фильтрацией. Далее проводят ректификацию 1, 2 и 3 фракции спирта в отдельности на колонне и доведение спирта до содержания 95-96%.
Пример 3. Берут окару (жмых), полученную ив соевых бобов в результате отжима соевого молока на фильтр-прессе, и смешивают в соотношении 1:4 с активированной водой на мембранном элекролизере с положительным редокс-потенциалом +1200 мВ и pH 1,0.
Смесь обрабатывают при температуре 100oC в течение 60 минут. Массу охлаждают до 57oC и вводят ячменный солод в количестве 10 мас.% для осахаривания (гидролиза) ферментами солода разваренной массы. Осахаренное сусло охлаждают до 45oC при pH 5,0, вводят туда в соотношении 10:1 соевую муку, полученную из пророщенных соевых бобов. Соевые бобы предварительно обработаны в течение не менее 3-х часов перед проращиванием стимулятором роста, в качестве которого используют активированную воду на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом -900 мВ и pH 11,0. Активированную воду вводят в количестве не менее 50% от массы проращиваемых соевых бобов. Стимулятор роста ускоряет проращивание соевых бобов на 17-20 часов. Мука из пророщенных соевых бобов является хорошей питательной средой для дрожжей. Это обеспечивает интенсивность брожения и выделения CO2. Процесс брожения начинается на 2-3 часа раньше, что также ускоряет сбраживание сусла.
Кроме того, перед сбраживанием сусла в него дополнительно вводят сыворотку, получаемую из соевого молока, в соотношении 10:1.
Одновременно дрожжи суспендируют в 15%-ном растворе сахарозы в количестве 5-7 г дрожжей на 1 литр сахарного раствора при интенсивном перемешивании в течение 10 минут. Дрожжевую смесь в количестве 10% от массы сусла добавляют в реактор и смесь сбраживают при температуре 23-25oC в течение 3-х суток. После сбраживания массу процеживают и перекачивают в бродильный чан. В бродильном чане масса бродит еще 2 дня, после чего осуществляют перегонку бражки с получением спирта-сырца: первая фракция 80-83% спирта, вторая фракция 70-79% спирта и третья фракция 40-59% спирта.
В спирт-сырец 1, 2 и 3 фракции вводят сухую сыворотку из коровьего молока в количестве 5,0 кг на 1000 литров спирта. Смесь каждой фракции перемешивают и отстаивают не менее 3 часов с последующей фильтрацией. Кроме того, спирт-сырец 1, 2 и 3 фракции дополнительно подогревают до 60-70oC и вводят туда предварительно расплавленный при указанных выше температурах пчелиный воск, смесь перемешивают в течение не менее 30 минут и охлаждают до комнатной температуры с последующим удалением затвердевшего пчелиного воска и фильтрацией спирта-сырца 1, 2 и 3 фракций. Далее проводят ректификацию 1, 2 и 3 фракции спирта в отдельности на колонне и доведение спирта до содержания 95-96%.
Технология получения водно-спиртового раствора для приготовления водки
Пример 4. При производстве водки приготавливают сортировку путем смешивания этилового спирта, полученного в соответствии с вышеописанным примером 1 и водного раствора солей, активированного на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом -500 мВ и pH 9,0 в количестве, достаточном для получения смеси крепостью 40%.
В качестве электроактивированных водных растворов солей используют смесь солей NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 в тех же соотношениях, что и в плазме крови человека, с суммарной концентрацией солей не более 10 г/литр.
Соотношение солей NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 в электроактивированном водном растворе составляет 80:2:2:1 соответственно.
Пример 5. При производстве водки приготавливают сортировку путем смешивания этилового спирта, полученного в соответствии с вышеописанным примером 2, и водного раствора солей, активированного на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом - 700 мВ и pH 10,0 в количестве, достаточном для получения смеси крепостью 40%.
В качестве электроактивированных водных растворов солей используют смесь солей NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 в тех же соотношениях, что и в плазме крови человека, с суммарной концентрацией солей не более 10 г/литр.
Соотношение солей NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 в электроактивированном водном растворе составляет 80:2:2:1 соответственно.
Пример 6. При производстве водки приготавливают сортировку путем смешивания этилового спирта, полученного в соответствии с вышеописанным примером 2, и водного раствора солей, активированного на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом -900 мВ и pH 11,0 в количестве, достаточном для получения смеси крепостью 40%.
В качестве электроактивированных водных: растворов солей используют смесь солей NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 в тех же соотношениях, что и в плазме крови человека, с суммарной концентрацией солей не более 10 г/литр.
Соотношение солей NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2 в электроактивированном водном растворе составляет 80:2:2:1 соответственно.
Готовый водно-спиртовый раствор - прозрачная жидкость, вкус мягкий, присущий водке, аромат - характерный водочный.
Таким образом, удачное сочетание очистки спирта от сивушных масел и альдегидов животными и растительными белками и воском в сочетании с использованием при получении водно-спиртовых растворов активированных солевых растворов в концентрациях, соответствующих концентрациям солей в плазме крови, способствует повышению физиологической ценности алкогольных напитков и их органолептических свойств.
Промышленная применимость. Изобретение может быть использовано как на крупных, так и на мелких ликероводочных заводах и цехах.
Изобретение может быть использовано в спиртовой и ликероводочной промышленности. Измельчают крахмалсодержащее сырье и смешивают его с активированной водой на мембранном электролизере с положительным редокс-потенциалом (+900-+1200) мВ и рН 1,0-2,0, смесь обрабатывают при температуре 100-120oС в течение не менее 30 мин, осахаривают (гидролиз) ферментами солода разваренной массы и сбраживают полученное сусло дрожжами при температуре 23-25oС в реакторе. Бражку перегоняют с получением спирта-сырца: первая фракция 80-83% спирта, вторая фракция 70-79% спирта и третья фракция 40-59% спирта, подвергают ректификации эти фракции в отдельности и доводят спирт до содержания 95-96%. В качестве крахмалсодержащего сырья используют соевые бобы или окару (жмых), получаемую из соевых бобов в результате отжима соевого молока на фильтр-прессе. Перед сбраживанием сусла дрожжами в него вводят в соотношении не более 10:1 соевую муку, полученную из пророщенных соевых бобов, предварительно обработанных в течение не менее 3 ч перед проращиванием стимулятором роста. В качестве последнего используют активированную воду на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом (-500)-(-900) мВ и рН 9,0-11,0, вводимую в количестве не менее 50% от массы соевых бобов, а в спирт-сырец 1,2 и 3 фракции перед его ректификацией вводят сухое соевое молоко или сухую молочную сыворотку в количестве 0,5-5,0 кг на 1000 л спирта, смесь каждой фракции перемешивают и отстаивают не менее 3 ч с последующей фильтрацией. Полученный спирт смешивают с водным раствором солей, активированным на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом (-500)-(-900) мВ и рН 9,0-11,0 в количестве, достаточном для получения смеси 40%. В качестве солей используют смесь солей NaCl, КСl, CaCl2, MgCl2 в тех же соотношениях, что и в плазме крови человека с суммарной концентрацией солей не более 10 г/л. Соотношение солей в активированном растворе составляет 80: 2: 2: 1 соответственно. Изобретение обеспечивает возможность очистки или обработки спирта или водки с использованием доступного технологического оборудования и компонентов, позволяющих нейтрализовать действие токсичных веществ, содержащихся в спирте или водке. 2 c. и 4 з.п.ф-лы.
Способ производства спирта из крахмалсодержащего сырья | 1990 |
|
SU1747491A1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛОВОГО СПИРТА ИЗ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ | 1992 |
|
RU2036238C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТА ДЛЯ НАЦИОНАЛЬНОГО НАПИТКА "ИРИСТОН" | 1993 |
|
RU2054043C1 |
US 4400469, 23.08.1983 | |||
ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШИНА, В КОТОРОЙ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ УСИЛИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ С ВОЛОКНАМИ, ИМЕЮЩИМИ ПРИПЛЮСНУТОЕ СЕЧЕНИЕ | 2008 |
|
RU2470796C2 |
DE 3445049 A1, 19.06.1986 | |||
US 4514496, 30.04.1985 | |||
СПОСОБ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВИХРЕВОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ | 2012 |
|
RU2496121C1 |
Получение этанола из оболочек семян сои: предварительные исследования, БИОЛОГИЯ, 1985 N11 | |||
- М: ВИНИТИ, 11.10.83. |
Авторы
Даты
2001-07-27—Публикация
1999-12-06—Подача