Способ производства этилового спирта из крахмалистого сырья Советский патент 1985 года по МПК C12P7/06 

сл

о

СЛ

50 1 Изобретение относится к спиртовой промьштенности, в частности к способам производства этилового спирта из крахмалистого сырья. Известен способ производства эти лового спирта из крахмалистого сырья, предусматривающий измельчение его, смешивание с водой, подваривание в присутствии ферментного препарата, разваривание, охлаждение осахаривание, охлаждение, подщелачивание и сбраживание в присутствии дрожжей 1 . Недостатками известного способа являются неполнота осахаривания кра мала, что требует доосахаривания декстринов в процессе брожения и ув личивает продолжительность брожеНИН до 60 ч и более, инфии ированность сусла микроорганизмами солода или ферментных препаратов, что обус лавливает потери сахара на кислотообразование и препятствует широко му внедрению непрерывных методов брожения, более низкий выход спирта (до 0,7 дал из 1 т усл.крахмала) при использовании солода по сравнению с глубинными ферментными препаратами, повышение потери сырья при сбраживании сусла повьппенной (19-21 концентрации с накоплением алкоголя до 10-11% (а при сбраживании сорго до 17% СВ), что замедляет внедрени этого прогрессивного способа в промьштенность, и низкая степень гидролиза некрахмальных полисахаридов даже при использовании целлюлолитических ферментов. К недостаткам относятся также увеличение потерь сырья от нерастворенного крахмала и недоосахаренных декстринов при пе реработке солодов низкого качества снижение качества сусла за счет уменьшения содержания аминокислот при замене солода ферментными препаратами. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ производства этилового спирта из крахмалистого сьфья, предусматривающий введение в водную суспензию крахмалистого сырья, кислот и ферментного препарата для раз жижения, разваривание его, осахаривание, подщелачивание и сбраживание 8 с последующим выделением этилового спирта 2 . Недостатками известного способа являются низкий,выход, этилового спирта, невысокие органолептические свойства сусла и длительность процессов брожения и дрожжегенерирования, Цель изобретения - повышение выхода спирта и ускорение процесса брожения. Цель достигается тем, что согласно производству этилового спирта из крахмалистого сьфья, предусматривающему введение в водную суспензию крахмалистого сырья, кислот и ферментного препарата для разжижения, разваривание его, осахарияание, подщелячивание и сбраживание с последующим выделением этилового спирта, введение кислот осуществляют после осахаривания и проводят кислотный гидролиз при кипячении водной суспензии крахмалистого сырья в течение 5-30 мин. Осахаривание ведут путем введения в крахмалистое сырье 4-12%-ного солода или амилоризина Пх, или глюкаваморина Гх, или амшюмезентерина Гх в количестве 2-5 ед. амилолитической или глюкоамилазной активности. Из кислот используют молочную шги серную, или соляную, или смесь молочной и серной, или смесь молочной и соляной. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Крахмалистое сырье измельчают, замешивают, разжижают ферментным препаратом, подваривают по известной технологии, затем разваривают при 130-180 С и охлаждают до температуры осахаривания - 58-60 С и осахаривают путем введения 4-12%-ного солода или амилоризина Пх, или глюкаваморина Гх или амшюмезентерина Гх в количестве 2-5 ед.амилолитической или глюкоа.-1илазной активности. После осахаривания в водную суспензию крахмалистого сырья вводят для кислотного гидролиза молочную кислоту в количестве 0,2-2,5% к массе или серную кислоту в количестве 0,2-1,0% к массе, или соляную кислоту в количестве 0,2-0,8% к массе, или смесь молочной и серной кислот соответственно О,2-1,О и .3 0,2-0,8% к массе, или смесь молочной и соляной кислот соответственно в количе.стве 0,2-1,0 и 0,2-0,8% к массе. Кислотный гидролиз проводят при кипячении в течение.5-30 мин. Затем массу охлаждают до температуры брожения,.подщелачивают до рН 4,5-5,5 направляют на дрожжегенерирование и сбраживание с последующим выделением этилового спирта. Пример 1. Измельчают и замешивают крахмалистое сырье. Подваривают, разваривают и охлаждают мас су до , вводят солод (ячменный и просяной в соотношении 3:1) в количестве 12% к массе крахмала сырья включая крахмал солода. Осахаривают и направляют массу на кислотный гидролиз. Вводят молочную кислоту концентрацией 1% к массе, кипятят 15 мин, охлаждают до 20 С, подщелачивают до рН ,5, направляют на дрож жегенерирование и сбраживание. Продолжите пьность брожения не более 48 ч. Конец брожения контролируют п содержанию алкоголя и несброженных углеводов в бражке, после чего выде ляют этиловый спирт. Пример 2. Измельчают и замешивают крахмалистое сырье. Подвар вают, охлаждают массу до 60°С, вводят ферментный препарат амилоризин Пк в количестве 2,0 ед.амилолитичес кой активности на 1 г крахмала, оса харивают и направляют массу на кислотньй гидролиз. Вводят 0,2% молочной кислоты к массе и серную кислоту 0,2% к массе, кипятят 30 мин, охлаждают до , подщелачивают до рН 5,0, направляют на дрожжегенерирование и брожение, вводят глюкоами лазный препарат глюкавамо рин Гх-466 в количестве 4,0 ед.глюкоамилазной активности на 1 г крахмала и сбражи вают не более 48 ч. Конец брожения устанавливают по содержанию алкогол и несброженных углеводов в бражке, затем выделяют этиловый спирт. Пример 3. Измельчают и замещивают сырье. Подваривают, развари вают и охлаждают массу до 60°С, вводят солод в количестве 4% к массе крахмала сырья, включая крахмал солода. Осахаривают и направляют массу на кислотный гидролиз. Вводят серную кислоту концентрацией 1,0% к массе, кипятят 5 мин, охлаждают до 20 С, подщелачивают до рН 4,5, 58- направляют на дрожжегенерирование и сбраживают. Продолжительность брожения не более 48 ч. Конец брожс-ния контролируют по содержанию алкоголя и несброженных углеводов в бражке, выд.еление этипового спирта осуществляют известным путем. Пример 4. Измельчают и замешивают крахмалистое сырье. Подва- ривают, разваривают и охлаждают массу до 60 С. Вводят глюкаваморин Гх в количестве 3,5 ед. ГЛС на 1 г крахмала. Осахаривают и направляют массу на кислотный гидролиз. Вводят соляную кислоту концентрацией 1% к массе, кипятят 25 мин, охлаждают до 20°С, подщелачивают до рН 4,5, направляют на дрожжегенерирование и сбраживают. Продолжительность бро- жения 24 ч. Конец брожения контролируют по содержанию алкоголя и несброженных углеводов в бражке, из бражки выделяют этиловый спирт. Пример 5. Измельчают и за- мешивают крахмалистое сырье. Подваривают, разваривают, охлаждают массу до 60 С, вводят ферментный препарат амилоьезентерин Гх в количестве 5 ед. амилолитической активности на 1 г крахмала, Осахаривают и направляют массу на кислотный гидролиз. Вводят 0,2% молочной кислоты к массе и соляную киcJlOтy 0,2% к массе, кипятят 30 мин, охлаждают до 20°С, подщелачивают до рН 5,0, направляют на дрожжегенерирование и брожение, из бражки выделяют этиловый спирт. Пример 6. Измельчают и замещивают крахмалистое сырье. Подваривают, разваривают, охлаждают массу до 60°С, вводят солод в количестве 12% к массе крахмала или ферментные препараты амилоризин Пх 2,5 ед.АС на 1 г крахмала. Осахаривают и направляют на кислотньпЧ гидролиз, вводят к массе 2,7% молочной кислоты. Кипятят 5 мин, охлаждают и направляют на дрожжегенерирование и брожение, из бражки выделяют этиловый спирт. Преимущества предлагаемого способа перед известным и изв2стньм 23 видны из характеристик, представленных Б таблице. Предлагаемьй способ позволяет повысить выход спиртя на 0,4 дал из

51157058

t т условного крахмала за счет со-гидролиза сырья до 5-30 мин и докращения потерь углеводов, стериль-сткгнуть 100%-нуто степень осахариваности сусла, поступающего на броже-ния. Кроме того, снижается вязкость

ние, ускорить процесс брожения си пенообразование сусла, увеличива72 до 2Л ч, а также сократить время5 ется содержание аминокислот.

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛОВОГО СПИРТА/ИЗ КРАХМАЛИСТОГО СЫРЬЯ, t предусматривающий введение в водную суспензию крахмалистого сырья, кислот и ферментного препарата для разжижения, разваривание его, осахаривание, по;Е(щелачивание и сбраживат ние с последующим вьщелением этилового спирта, отличающийс я тем, что, с целью повьшения выхода спирта и ускорения процесса брожения, введение кислот осуществляют после осахаривання и проводят кислотный гидролиз при кипячении водной суспензии крахмалистого сырья в течение 5-30 мин. 2.Способ по п,1, отличающий с я тем, что осахаривание ведут путем введения в крахмалистое сьфье 4-12%-ного солода или амипоризина 1Ъс, или глюкаваморина Гх, или амиломезентерина Гх в количестве 2-5 ед. амилолитической или г-люкоамилазной активности. S 3.Способ по п.1, отличающий с я тем, что из кислот используют молочную или серную, или соляную, или смесь молочной и серной, или смесь молочной и соляной.

Продолжительность брожения, ч Выход спирта из 1 т крахмала,дал

Потери углеводов, % от:

нарастания кислотности

недоосахаренных декстринов

нерастворенного крахмала

Вязкость сусла, время истечения,

сек .

Пенообразование сусла, мм

0,623 0,2-0,3 1-2 1-2 1,0 0,1-0,2

1000

300 5 100 24 60 72 60,5-66,1 60,1-65,7 59,0-63,0