СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СПИРТА Российский патент 2024 года по МПК C12P7/06 

Настоящее изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способам производства спирта из зернового сырья.

Известен способ производства этилового спирта из зернового сырья, в качестве которого используют кукурузу, предусматривающий очистку зерна от примесей, первичное измельчение, фракционирование (отделение фракции зародыша от фракции эндосперма), дополнительное измельчение, приготовление замеса путем смешивания измельченного сырья с водой, водно-тепловую обработку замеса, охлаждение, осахаривание разваренной массы и сбраживание полученного сусла с получением бражки и ее дальнейшей перегонки (Темиров М.М. Использование технологии глубокой переработки кукурузы для спиртового производства // Производство спирта и ликероводочных изделий, 2010, №4, с. 27-28).

Недостатками данного способа являются существенные потери крахмала с выделяемой фракцией зародыша, установка дополнительного оборудования на стадии подготовки зерна вместо молотковой дробилки. Кроме того, получаемые среды являются нетехнологичными в производстве этанола.

Известен способ производства этилового спирта из зернового сырья, предусматривающий приготовление замеса, водно-тепловую и ферментативную обработку массы, ферментативный гидролиз крахмала и сбраживание осахаренного сусла с последующим получением этилового спирта и послеспиртовой барды, отличающийся тем, что приготовление замеса осуществляют при гидромодуле 1:1,8 - 2,5 с одновременным диспергированием при 60-70°С, водно-тепловую и ферментативную обработку массы проводят при активном перемешивании и 85-90°С в течение 25-30 мин, после чего 20-30% массы возвращают на стадию приготовления замеса, а оставшуюся часть подвергают глубокому ферментативному гидролизу крахмала до концентрации сухих веществ в сусле 24-28%, сбраживание осахаренного сусла осуществляют в течение 36-40 ч с последующим получением этилового спирта и послеспиртовой барды, которую разделяют на дисперсную фазу, направляемую для получения кормопродуктов, и жидкую фазу, часть из которой в количестве 30-40%) от общего объема производственной воды возвращают на стадию приготовления замеса, а оставшуюся часть - на стадию сбраживания осахаренного сусла для его разбавления. Патент RU №2192469 опубл. 2002.11.10.

Недостатком данного способа является получение спирта низкого качества с содержанием большого количества примесей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения спирта, включающий приготовление замеса, внесение ферментов, осахаривание, сбраживание и выделение спирта из бражки брагоректификацией. Перед приготовлением замеса зерновое сырье измельчают до размера частиц не более 800 нм и смешивают с водой при температуре не выше 50°С, при которой добавляют ферментные препараты, содержащие а-амилазу в количестве 0,2 ед/г крахмала, глюкоамилазу - 4 ед/г крахмала, ксиланазы - 2 ед/г сырья, целлюксилла - 0,4 ед/г сырья, протеазы - 1 ед/г сырья, и выдерживают в течение 0,5 часов. Полученную массу охлаждают до температуры 30°С и сбраживают. Патент RU №2407798 опубл. 2010.12.27.

Недостатком способа является отсутствие стадии разваривания и мелко измельченное зерно, приводящее к существенным потерям крахмала и спирта, кроме того получению спирта с большим количеством примесей.

Задачей изобретения является разработка экономичного способа производства этилового спирта высокого качества из зерновых смесей.

Сущность изобретения заключается в том, что готовят зерновую смесь, состоящую из ржи, ячменя, овса, проса и сорго по 20% от общего количества, очищают от примесей, измельчают до 2 мм, после чего отправляют на подваривание, что позволяет уменьшить потери сбраживаемых веществ и сократить расход пара. Далее подваренная масса направляется на разваривание, где она смешивается с водой при соотношении измельченного зерна и воды 1:2,5 температурой 47°С и с разжижающим бактериальным ферментом Термолаза 800 L с нормой расхода 0,35 л/т условного крахмала и грибным ферментом Вискостар 150 L с нормой расхода 0,07 л/т условного крахмала. Сырье разваривают в течение 8 час при температуре 110°С. Осахаривание происходит с применением грибного фермента Глюкозид 500 L с нормой расхода 0,6 л/т условного крахмала при температуре 57°С и при рН 4,5. Для процесса брожения используют сухие дрожжи Алкоист, которые в отличие от свежих дрожжей не нуждаются в охлаждении. Затем сусло пастеризуют в течение 45 минут, при температуре 85°С. На этой стадии вносят за 15 минут до окончания пастеризации карбамид из расчета 0,75 кг/м³ в виде чистого водного раствора, приготовленного в соотношении 1:10. После охлаждения сусла до температуры 50-52°С, подкисляют серной кислотой до рН=3,9. Далее сусло отправляют на ректификацию.

Технический результат - предлагаемый способ позволяет снизить энергетические затраты за счет проведения ферментативного гидролиза при более низкой температуре, увеличить выход спирта с единицы сырья за счет более полного использования полисахаридов растительного сырья при разваривании.

Пример конкретного выполнения:

В качестве исходного сырья использовали зерновые смеси состоящие из ржи, ячменя, овса, проса и сорго по 20 процентов каждый, очищали от примесей, взвешивали, измельчали до размера зерен 2 мм, подваривали, разваривали, дабавляли разжижающий бактериальный фермент - Термолаза 800 L с нормой расхода 0,35 л/т условного крахмала и грибным ферментом Вискостар 150 L с нормой расхода 0,07 л/т условного крахмала. Сырье разваривали в течение 8 ч. Осахаривание проводили с применением грибного фермента Глюкозид 500 L с нормой расхода 0,6 л/т условного крахмала при температуре 57°С и при рН 4,5.

При этом количество метанола снижается на 0,02%. Выход спирта составляет 37,6 дал/т сырья.

Показатели качества ректификованного спирта приведены в таблице.

По сравнению с известным решением, предлагаемое, позволяет снизить энергетические затраты за счет проведения ферментативного гидролиза при более низкой температуре, увеличить выход спирта с единицы сырья за счет более полного использования полисахаридов растительного сырья при разваривании.

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Раскрыт способ производства спирта, включающий приготовление зерновой смеси, измельчение, приготовление замеса, внесение ферментов, осахаривание, сбраживание и ректификацию, отличающийся тем что готовят зерновую смесь, состоящую из ржи, ячменя, овса, проса и сорго по 20% к общему количеству, зерна измельчают до размера не менее 2 мм, замес подваривают, разваривают в течение 8 ч при температуре 110°С, при разваривании вносят бактериальный фермент Термолаза 800 L с нормой расхода 0,35 л/т условного крахмала и грибной фермент Вискостар 150 L с нормой расхода 0,07 л/т условного крахмала, осахаривание происходит с применением грибного фермента Глюкозид 500 L с нормой расхода 0,6 л/т условного крахмала. Предлагаемый способ позволяет увеличить выход спирта с единицы сырья. 1 табл., 1 пр.

Способ производства спирта, включающий приготовление зерновой смеси, измельчение, приготовление замеса, внесение ферментов, осахаривание, сбраживание и ректификацию, отличающийся тем, что готовят зерновую смесь, состоящую из ржи, ячменя, овса, проса и сорго по 20% к общему количеству, зерна измельчают до размера не менее 2 мм, замес подваривают, разваривают в течение 8 ч при температуре 110°С, при разваривании вносят бактериальный фермент Термолаза 800 L с нормой расхода 0,35 л/т условного крахмала и грибной фермент Вискостар 150 L с нормой расхода 0,07 л/т условного крахмала, осахаривание происходит с применением грибного фермента Глюкозид 500 L с нормой расхода 0,6 л/т условного крахмала.