Способ получения кормового гидролизного сахара

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфез Саеетских Социалистических Рвснубпнк(22) Заявлено 131179 (21) 2841333/30-15 (51)М. КЛ. А 23 К 1/12 с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР ио делам изобретений н открытийеса по Нече оэемной зон ов с ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО ГИДРОЛИЗНО САХАРА ри особа эаоцесса и ок данног ительност Изобретение относится к гидролизноиу производству, в частности, к способу получения кормового гидролизного сахара и может быть использовано в животноводстве как кормовой продукт и в гидролизной промышленности - как основа для выращиваниябелковых кормовых дрожжей.Поиск путей нормализации сахаропротеинового отношения и повышения содержания легкоперевариваемых углеводов в рационе сельскохозяйствен.- ных животных привел к тому, что создалась основа для широкого применения кормового гидролизного сахара в животноводстве.В настоящее время основным источником пополнения деФицита сахаров в кормах животных являются кормовые корнеплоды, которые отличаются низким содержанием сахара (4-6), плохой сохранностью с большой трудоемкостью при выращивании. Кроме того, возможности для расширения площадей под кормовые корнеплоды ограничены.Гидролизный сахар при введении его в рационы сельскохозяйственных животных заменяет легкоперевариваемые углеводы, получаемые в обычных кормах, в том числе в корнеплодах. Гидролиз древесины, позволяющийпревращать клетчатку в легкопереваваемые сахара, является хорошо раэработанньак технологическим процессоми используется в гидролизной проьыаленности как одна иэ стадий приполучении кормовых дрожжей и спирта.Известен способ получения нормо"вого сахарсодержащего продукта иэ10 древесины, включающий кислотный гидролнз древесных отходов, отстой гидролизата для отделения примесей,нейтрализацию его 1.Недостаток данного способа заклю 15 чается в низком качестве получаемого кормового продукта, так как со"держащиеся в нем примеси ограничивают его использование на корм животным.20 Наиболее близким к изобретениюявляется способ, включающий термокислотный гидролиз древесного сырьяс последующим отделением лигнина иобработкой гидролизата путем отстоя25 гндролиэата для отделения примесей,нейтрализации его, дополнительногоотстоя нейтрализата и упариванияего 2,Недостат о сп клю30 чается в дл и пр олучения кормового продукта Отстой гидролиэата до и после нейтрализацииочень длительная операция (б 0-70 ч)При высокой температуре гидролизата это приводит к потере сахарови ухудшению качества получаемогокормового продукта,Цель изобретения - интенсифика"ция процесса получения кормовогопродукта и повышение его качестваза счет снижения содержания вредныхпримесей.Это достигается тем, что в способе получения кормового гидролизногосахара, заключающегося в термокислотном гидролизе древесных отходов, ох-,лаждении гидролиэата с выделениемлигнина и обработкой древесного гидролиэата, путем. нейтрализации отстояи упаривания, после охлаждения осуществляют продувку паром гидролизата,фильтрацию и охлаждение с выделениемпаров фурфурола и кислотного конденсатора,причем проводят двукратно нейтрализацию гидролиэата до отстоя ры3,5-4,0 и после упаривания. до рН 4,5-5,5 с промежуточной Фильтрацией иподогревом путем. сдувки пара, а послеупаривания нейтрализованный гидролизат дополнительно отстаивают.Выделенным конденсатом промываютлигнин и используют его для кислот,ного гидролиэа, а обработанный лингин используют в качестве фильтратадля гидролизата.Предлагаемый способ, осуществляютследующим образом, Технологическующепу загружают в гидролиэаппарат,пропаривают и пропитывают 0,8-нымраствором серной кислоты, В результате иэ гидролизаппарата отбираютгидролизат, то есть раствор сахара икислоты в воде. В гидролизате содержатся сахара, летучие органические кислоты, лигногуминовые вещества, фурфурол и его, производные. Поэтому очень важна подготовка сусбстратов для получения кормового сахара, имеющая ряд специфических .особенностей.Горячий гидролиэат охлаждают для предотвращения распадов моносахаров, затем проводят горячую продувку для укрупнения и коагуляции коллоидов лигногуминовых веществ. После продувки гидролиэат осветляют, т,е.взвешенные примеси выпадают в осадок,.удаляя иэ раствора попавший в гидролизат лигнин, содержащий гуминощие вещества. Из осветленного гидролиэата выделяют Фурфурол и летучие органические кислоты. Пары охлаждают с концентрацией их, и из образовавшейся жидкости отделяют Фурфурол от водного раствора летучих кислот. Кислотный конденсат подают на про.Ъагвку лигнина, а также на смачива,Ние сырья в качестве варочной жидкости. Гидролиэат, оставшийся послеохлаждения, подвергают инверсии, отоесть выдержке при температуре 130 Сс добавлением 3-ной упаренной последрожжевой бражки, Легко гидролиэуемые полисахариды в процессе гидролиэата растворяются и уже в растворегидролизуются до полного превращения в моносахара. Поэтому часто,.особенно при пентоэном гидролизе, р значительная часть растворенных углеводов находится в гидролиэате ещев виде сложных сахаров, для окончательного превращения их в моносахаранеобходима инверсия, являющаяся обязательной стадией технологическогопроцесса при получении пентозныхгндролизатов. Неинвертированныеуглеводы (дикстрины) снижают нх дальнейшую переработку. В процессе инверсии из гидролизата выделяют осадокзатвердевшей смолы и взвешенный яигнин. 60 дикстринов гидролиз 1 яотсЯ домоносакаров, количество которых увеличиваетдя на 7-8Инвертированный кислый гидролизат 25 подают на нейтрализацию. Нейтрализовать действие серной кислоты в, про.дукте необходимо, так как в пищеварительном тракте животных целлюлозораэлагающие бактерии погибают в кис- ЗО лой среде. Для получения универсаль"ного кормового сахара нейтралкзрциюи донейтралнэацию проводят известковым молоком (150 г СаО в 1 л воды),а для получения кормового сахара З 5 только для жвачных животных нейтрализацию проводят известковым моло.ком, а донейтрализацию - аммиачнойводой.С целью снижения содержания раст"воренного гипса гидролиэат нейтрализуют до рН 3,5, соответствующегополному связыванию содержащейся вгидролизатв серной кислоты гипсом.Затравка из мелких кристаллов гипсаустраняет пересыщение раствора, до" 45 ,водя концентрацию гипса до 1, 8 ГЬ.Нейтрализат имеет 1: д 80 фС,РН 3,5содержит взвешенные частицы гипса иорганических веществ, состоящих иэо лигнина, коагулированных гуминовыхвеществ, смолистых веществ. Поэтомуон осветляется. Осадок (шлак) уплотняют, иэ него выжимают до 5 сахаров,которые возвращают в производство.55 "Шлам продувают для окисления и коагуляции лигногуминового комплеса и перевода части растворенного гипса вовзвешенное состояние,Взмученный шлам Фильтруют, сахарсодержавший раствор возвращают в ней 60 трализат, а шлам используют как топливо для котельной. Осветленный ней,трализат подогревают парами сдувки.В верхней части гидролизаппара,.та, куда подают горячий варочный раб 5 авор, гидролиз оканчивается раньше,5 869740 Формула изобретения Источники информацииф принятые во внимание при экспертиэе. Составитель Л. МураятехредА. Бабинец Корректор И. Шарсши Редактор С. Суркова Тираж 567 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРло делам изобретений и открытий113035, Москва, В"35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 8689/7 Филиал ППП ффПатеитф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чем в нижней. Когда надо быстро снизить температуру жидкости в аппарате . необходимо произвести сдувку пара. Происходит вскипание жидкости во всем объеме массы, что способствует выведению сахаров из частиц гидролизуемого материала в раствор, После глубоких сдувок, благодаря взрыхлению гидролизуемого сырья, обычно улучшается выдача гидролизата. За варку проводят две-три сдувки. Прн подаче пара в гидролиэаппарат для прогрева сырья в начальной стадии подогрева производят сдувку воздуха .и летучих продуктов.Подогретый нейтрализат со слабо- кислой реакцией рН 3,5 с содержани.ем гипса 1,8 г/л направляют на выпарку, После упаривания концентрации рН в натуральном продукте повышается до 27. Затем упаренный нейтралиэат донейтралиэуют до рН 5,0. Во время упарки теряется до 15 сахаров, Донейтрализация после упарки способствует наращиванию количества сахаров. Полученный сироп отстаивают и он содержит концентрацию сахаров в сухом остатке до 80. Готовый сироп можно испольэовать как кормовой про- дукт.Внедрение предлагаемого способа получения гидролизного сахара поз" волит сократить посевные площади под корнеплоды; повысить продуктив" ность сельскохозяйственных животных за счет уменьшения дефицита сахара в рационах, необходимого для лучшего усвоения питательных веществ животными использовать бросовый, дешевый материал в качестве исходно" го сырья для получения технологи ческой щепы; сохранить окружающую среду от засорения; сократить затраты на сбор и сжигание лесосечных отходов и малоценного кустарникового . сырья.Предложенный способ обеспечивает выигрыш во времени очистки от вредных примесей. При новом способе,время горячей продувки, а следовательно, очистки от коллоидов лигно"гуминовых веществ составляет 0,5-1 ч,Весь объем гидролнзата равномернопродувается, поэтому вредные вещества укрупняются и Коагулируют быстрои по всему объему. 1. Способ получения кормовогогидролизного сахара, включающий тер- .мокислотный гидролиз древесных отходов, охлаждение гидролизатора с 15 последующим отделением лигнина и обработкой гидролиэата путем нейтрализации, отстоя и упаривания, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюинтенсификации процесса и повьааевия 20 качества получаемого кормового продукта, после охлаждения осуществляют продувку паром гидролиэата, фильтрацию и охлаждение с выделением паров фуррола и кислотного конденсата, 25 причем нейтрализацию гидролиэата проводят двукратно до отстоя до рН 3,54,0 и после упаривания до рН 4,5-5,5с промежуточной фильтрацией и подогревом путем сдувки пара, а послеупаривания нейтрализованный гидролиэат дополнительно отстаивают.2, Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что выделенным кондейсатом проводят промывку лигнина с .по следующим использованием его длякислотного гидролиза отходов, а обработанного лигнина в качествефильтра для гидролиэата. 1. Котовский А.В, Древесина, каккормовой продукт. Л., 1934, с. 37-38. 2. Авторское свидетельство СССРУ б 98 б 05 кл. А 23 К 1/12,1977