Способ производства этилового спирта из крахмалсодержащего сырья

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 1)5 С 12 Р 7/О ивиие ЗОБРЕТЕНИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАН ТОР СКОМУ(72) Б.А. Устинни и С.И. Громов (53) 663,52 (088 (56) Авторское с У 1286623, кл, САвторское свид Мф 1170783, кл. С(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛОВОГОСПИРТА ИЗ КРАХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ(57) Изобретение относится к способампроизводства этилового спирта из а к спиртовойк способам енности, а именнодства этилового сржащего сырья.ю изобретения являроцесса и повышенти,об осуществляют сл омь та из крахпроизв малсод тся уско е его ь б ю Спосазом. Крахмалсодержащее сырье разжижают -амилазой, разваривают, охлаждают массу, осахаривают глюкоамилазой, под кисляют до рН 3,8-4,2, Осуществляют разведение чистой культуры дрожжей путем последовательного переноса на осахаренное сусло. Осахаренное сусло предварительно разделяют на два потока, один из которых направляют в бродильные ферментаторы, а другой -а РПрипшеницыразмером зе част ют с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР Изобретение относит,1569338 А крахмалсодержащего рья, Цель изо ретения - ускорение процесса и пов шение его стерильности, Приготавл вают питательную среду для дрожжей сбраживания путем разжижения, разв ривания, охлаждения, ферментативно осахаривания, разделения осахаренн массы на два потока, один из котор направляют на сбраживание, а другой - на дрожжегенерацию. После др егенерации дрожжи разделяют на два потока в соотношении 1:3, направляна сбраживание больший из них, аменьший вводят на стадию осахаривания, устанавливая рН равным 4,5-5,Совместно с этим потоком на стадиюосахаривания вводят источник азотфосфора, 5 табл на стадию дрожжегенерации, Со стадии дрожжегенерации поток дрожжей делят в соотношении 1:3, больший из которых направляют в бродильную батарею, а меньший с рН 3,8-4,2 - на стадию осахаривания и смешивают с осахаренной массой в соотношении 1;2 или 1: 1,5 так, чтобы рН сусла составлял 4,8- 5,0.Источник фосфора - диаммонийфосфат, азота - карбамид - задают в дролокевое сусло на стадии осахаривания. Брожение ведут непрерывно-поточным способом в течение 48-46 ч с последующим выделением этилового м е р 1. Измельчаю о прохода через сит 1,5 мм, Помол смешины сравни е даннь;.е ества пре длагаеока дрожжевого1:3 является опсоотношение нар оотно 81 ени тималь ушить,сли э нымто значеостигается оптима,теплой водой н вводят бактериальнуюкультуру Бациллус субтилис, выдержиовают при 60-65 С 30 мин и разваривают при 135 С в течение 45 мин,Разо,варенную массу охлаждают до 60 С иосахаривают глубинной культурой продуцента амилолитических ферментов -глюкаваморином Аспергиллус авамориТ 2 ВУД в количестве 6,2 ед ГлС/гуСловного крахмала. Продолжительностьосахаривания 25 мин, Содержание СВ17,6 Х,Сбраживание осуществляют непрерывно-поточным способ;. я в батарее изсЕми бродильных чанов с полезнымобъемом 43 мз, причем в сутки заливЭют три чана. Продолжительность бродильного потока 48 ч, т,е, черезкаждые 48 ч головной чан батареи освобождают и в него задают очереднуюпорцию засевных дрожжей в количестве15 мВ, из которых 5 мз возвращаютв осахариватель, а 10 мэ направляют вгОловной чан бродильной батареи.Возврат дрожжей в осахариватель регулйруют таким образом, что соотношенйе дрожжи;сусло составляет 1; 1,5.При введении засе-ных дрожжей восахариваемую массу рН снижают до4 5. При температуре осахаривания, о6 О С начинается .процесс автолиза иобогащение среды его продуктами.Совместно с. дрожжами на стадию осахарйвания задают 140 г/мб сусла карбамида и 180 кг диаммонийфосфата прискорости притока сусла 5,5 м/ч.В головной чан бродильной батареипЬступает 10 мэ такой смеси, что составляет 251 к объему чана, Понижениерй сусла и обогащенная среда способствуют интенсификации развития дрожжей и сбраживанияВ табл.1 приведены показателибРожения, в табл,2 - концентрацияпродуктов автолиза дрожжей, обогащающая питательную средув табл,3динамика накопления клеток в бродящей массе; в табл,4 - технологическиепоказатели зрелой бражки на различнЫх стадиях физиологического развитиядрожжей,В табл.5 приведе тельнЫе экспериментальнь подтверждающие преимущмого способа.Леление пот суслание рН, при котором происходит интенсивное размножение дрожжей безинфицирования среды. Так, при делении потока в соотношении 1;4 ужерН повышается, что не обеспечиваетустойчивости процесса к инфицированиюи снижает питательную ценность сусла.Таким образом, предлагаемый способпозволяет ускорить процесс за счет1 Окорреляции между энергетическими ибиосинтетическими реакциями и повысить стерильность процесса благодарятому, что при введении дрожжей в осахаренное сусло происходит автолиз,фосфоролиз дрожжевых клеток, выделениеглютатиона,. стимулирующего транспортаминокислот через наружную мембрану,что ведет к энергетическим реакциям20на стадии осахаривания.Формула и з о б р е т е н и яСпособ производства, этиловогоспирта из крахмалсодержащего сырья,предусматривающий разжижение и разваривание массы, охлаждение ее, ферментативное осахаривание, разделениеосахаренной массы на два потока, одиниз которых подвергают дрожжегенера ции с подкислением среды, в другой30вводят дрожжи, обогащают источникомнеорганического азота и фосфора исбраживают в батарее ферментеров споследующим выделением этиловогоспирта, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью ускорения процесса иповышения его стерильности, последрожжегенерации полученные дрожжиразделяют на два потока в соотношении1:3, больший из которых направляют насбраживание, а меньший вводят настадию осахаривания, устанавливая рНоптимальным для дрожжей и равным 4,55,0 при этом одновременно с дрожжевым потоком на эту стадию вводят источник неорганического азота и фос 45 фора,Таблица 1,Парамет ародолнительностьбронения,Концентрация спиртав бражке,об,ЕВыход спирта дал/тусловногокрахмала 60 56 48 8,4 8,45 8,5 8,3 4 66,95 2 66,81569338 Таблица 2 Показатели Значение показателей для опыта1 2 3 4 5 Количество обогащенногосусла, отбираемого изосахаривателя, У. пообъему головного чанаАминный азот, мг/100 млсуслаОбщие растворимые углеводаг/100 мл, в т.ч. глюкоза 25 33 25 16,2 18,0 23,0 22,9 15,2 108 110 115 121 125 6,4 7,1 7,5 7,0 6,0 Таблица 3 Количество дрожжевых клеток, млн/мл, для опыта Срок брожения, ч 1 2 3 4 5 100 110 120 90 80 98 116 122 105 110 102 114 121 100 110 12 24 36 Таблица 4 Крепость Выход спирта, спирта, дал/т условного об.Е крахмала КислотКонцентрация СВ,Х Растворимые углеводы,г/100 мл Время отначалаброжения,ч Опыт ностьбражки,град Таблица 5 пирта 5,8. рахоце растание слотност арастаниеислотносто 0,4 сутствуе 92,92,1 2 3 4 5 12 24 36 48 60 8 5 4 0,2 0,2 Продолжительброжения, чКонцентрацияв бражке, обВыход спирта1 т условногмала, далСтерильностьса Степень фермента-.тивного гидролиза,0,44 0,44 0,44 0,42 0,42 4,2 2,2 0,9 .0,25 0,25 4,5 5,9 7,0 8,7 8,8 60,0 63,9 65,0 66,9 66,9