Способ определения начальной концентрации сбраживаемого углеводсодержащего сусла

союз советсоцидлисРЕСПУБЛИ ских тических(19) 01 1 М 33/1 51) РЕТЕН ЛЬСТВУ вате евы лийнии др,и пище Техноловая прскому и пирто- миздат четна биоожжей. тносится к пищевои етени промышленност ли, а именно кого конброжения Цель п глево обре т ости о де пособ ос зом, ри произого суслой пробе сбражи- В отобсла опдстве спирта и отбирают пробу браживаемого с ваем а 0 а,+и 100- - (ГК +сг Д) 0,95 ГОсудАРстВенный комитетпо изоБРетенияч и ОтнРытиямпРи гкнт ссю ОПИСАНИ ВТОРСМОМУ СВИ(71) Всесоюзный научно-исслский институт новых видов ппродуктов и добавок(56) Маринченко В.А.гия спирта. М.:Легкаять, 1981, с. 271-273.Инструкция по технохимичемикробиологическому контролювого производства. М.; Агроп1986, с. 221,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯНАЧАЛЬНОЙКОНЦЕНТРАЦИИ СБРАЖИВАЕМОГО УГЛЕВОДСОДЕРЖАЩЕГО СУСЛА(57) Изобретение о тносится к пищевой к спиртовой ее отраспособам технохимичесоцесса спиртового дсодержащего сусла. ния - повышение точествляется следующим 2промышленности, к спиртовой ее отрасли, в частности к способам технохимического контроля процесса спиртового брожения углеводсодержащего сусла, Цель изобретения - повьппение точности определения. В процессе сбраживания сусла отбирают пробу сусла, В исследуемой пробе сбраживаемого сусла определяют действительную концентра",. цию сухих веществ, спирта, плотности среды и количество сбраживаемых веществ, расходуемых на образование глицерина и биомассы дрожжей. Затем с учетом полученных величин определяют начальную концентрацию сбраживаемого сусла по формуле. Способ позволяет повысить точность определения начальной концентрации сухих веществ сбраживаемого сусла за с учета расхода углеводов сырья синтез глицерина и биомассы др ределяют действительную концентрацию сухих веществ, концентрацию спирта, содержание глицерина и биомассы дрожжей, В зависимости от применяемого метода сбраживания и вида сырья устанавливают козффициент пересчета сбраживаемого углевода в спирт (для моносахаридов - 1,54, для дисахаридов - 1,47), а также величину выхода спирта.Используя полученные данные, определяют начальную концентрацво сбра-, живаемого сусла по формулегде К - начальная концентрация сбраживаемого сусла, г/100 мл;И - действительная концентрациясухих веществ в пробе, 7;- плотность среды при даннойИ, г/мл;П - коэффициент, численно.равный количеству углеводов,расходуемых на образование1 мл спирта;100 - теоретический выход спирта,Е уа - концентрация спирта в пробе,об,Я; 35с - ожидаемый выход спирта дляконкретного технологического способа и вида сырья,дал/т условного крахмала;Г,Д - содержание глицерина и биомассы дрожжей 757-ной влаж"ности в исследуемой пробе,г/л;Кг - расход сахарозы на образование 1 г глицерина, г 25(1,858 г );0,4 - расход сахарозы на образование 1 г дрожжей 757,-ной влажности г0,95 - коэффициент пересчета сахарозы в условный крахмал,0,1 - коэффициент пересчета размерности кг/т в мас.7,Знаменатель дроби выражает долюсахара (в Е к введенному в процесссбраживания), израсходованного на об- З 5разование спирта, а вся дробь является коэффициентом, учитывающим тотфакт, что сахар при брожении расходуется не только на спирт, но и на синтез дрожжевой биомассы вторичных продуктов брожения, преобладающим средикоторых (по расходу сахара) являетсяглицерин,Определение значений действительной концентрации сухих веществ (И),спирта (а) и биомассы дрожжей (Д) всбраживаемой среде. является обязательным элементом контроля процесса спиртового брожения и выполняется заводской лабораторией регулярно.50Концентрацию же глицерина (Г) всбраживаемой среде определяют следующим образом.В мерную колбу на 50 мл отмеривают 2 мл исследуемой среды и всыпают 55необходимое количество Ва(ОН) дляосаждения сахаров (количество этогореактива рассчитывают по формуле А(0,04 В+0,15), где А - объем взятойсреды, мл; В - концентрация сахарав среде, г/100 мл)Смесь перемешивают и фильтруют через бумажныйфильтр. Первые 5 мл фильтрата выливают, а последующие собирают в сухуюколбу. Затем 5 мл фильтрата вводят вэбулиостат, приливают 10 мл 0,15 Еного раствора периодата калия. Эбулиостат закрывают пробкой, опускают вконическую колбу с кипящей водой исоединяют с шириковым холодильником. Отгонку формальдегида, образовавшегося при окислении глицерина йодной кислотой, ведут в мерную колбуна 50 мл объема дистиллята 40 - 45 мл.По окончании перегонки объем дистиллята доводят до 50 мл при 20 С перемешивают и используют 1 мл его дляколориметрической реакции. Реакциюформальдегида с хромотроповым реагентом осуществляют в мерных или обычных колбах на 50 мл. Прибавляют 10 млраствора хромотроповой кислоты в 90 Еной серной кислоте. Общий объем смеси 11 мл. Жидкость в колбе быстро перемешивают, погружают в водяную банюс температурой 62 С и выдерживают 3омин при 60 С. Затем раствор охлаждают до 20 С и определяют оптическуюплотность на Фотоэлектроколориметрев кюветах на 5 мм при зеленом светоФильтре (длина волны 490 - 540 нм),В качестве контрольного раствора,против которого производится Фиксирование оптической плотности исследуемой жидкости, служит раствор хромотроповой кислоты (10 мл), дополненный до 11 мл дистиллированной водойи выдержанный 3 мин при 60 С.Пользуясь калибровочным графикомили таблицей, находят содержание глицерина (в мкг) в объеме анализируемого раствора (А), а концентрацию глицерина в исходной пробе (Г) вычисляют по формулеГ = А Б/(10000 В Р),где Б - величина разбавления исследуемой среды, мл;В - количество исследуемой среды,взятой на анализ, мл;Р - объем раствора, израсходованного на колоричетрическую реакцию, мл;10000 - коэффициент перевода мкг в ги содержание глицерина в100 мл.1571500 В исследуемой пробе сбраживаемой"-,среды определены следующие .параметры; спирт (а) = 8,0 об., И = 8,5 Д;биомасса (Д) = 28 г/л; глицерин Г)54.4 г/л,Расчет Кн,по существующему способуя=И ,р +1,47-а =8 ю 51 0338+1 э 47 ф10 8,0 = 20,55 г/100 мл;по предлагаемому 100 Кн И 1 +П 100- - (Г К,- +0,4 Д)-0,95 0,110085 1 0338+ 1 47 --------У Убб 5100- д - 4,41 858+0,4 28) 0,95 0,1У д 8,0 = 22,67 г/100 мл,В исследуемой пробе сбраживаемойсреды (бражки) определены значения:а = 8,9 об,7; И = 9,57; Д = 22 г/л 125 Г = 5,0 г/л,Расчет К:по существующему способуК =9,5 1,038+1,47 8,9=22,94 г/100 млпо предлагаемому 100 Кн=И о +П 3 100- Г К + 0,4 Д) 0,95:0,1а = 100 9,5 1,038 + 1,47 100 - д- (5,0 .1, 858 + О, 4 22) О, 95: О, 1- 2481 г/100 мл,Занижение величины К при осущестНвлении контроля процесса брожения влечет за собой нарушение технологического режима и ухудшение конечных результатов спиртового производства,Современные способы сбраживания мелассы предусматривают . разделение мелассы, используемой в процессе, на две части, причем из одной части готовят мелассное сусло для дрожжей, а остальное количество делят для подачи в головные бродильные аппараты и 50 дрожжегенераторы, Регулирование количеством вводимой по ходу процесса мелассы возможно только на основе величины К и поддержания этого показатеНля на таком уровне, который обеспечивает требуемую концентрацию спирта в бражке.Поскольку существующий способ определения К занижает истинный резуль-,Способ поясняется следующими примерами.П р и м е р 1, В технологическом процессе сбраживания подвергают свеклосахарную мелассу усовершенствованным однопоточным способом,1Для сахарозы П = 1,47. Ожидаемыйвыход спирта по данной технологиис = 66,5 дал/т,П р и м е р 2, Сбраживают сахаротростниковую мелассу усовершенствованным двухпоточным способом П = 1,47, выход спирта - 64,5 дал/т (для данного сырья), надбавка при применении указанного способа - 0,3 дал/т, итого с = 64,8 дал/т. тат, то количество мелассы, вносимой для поддержания заданной Кн, будет большим, чем необхоцимо дактически, при этом концентрация спир"та в среде повысится сверх оптимальной, В этом случае ухудшается состояние дрожжей и их физиологическаяактивность, увеличивается количество несброженного сахара, удлиняетсясрок брожения, т,е, нарушается технологический режим сбраживания с од-.новременным снижением экономическихпоказателей процесса,Данные, полученные в примерах 1и 2, наглядно показывают, что применение существенного способа определения Кн дает эадиженные результаты,что нарушает объективность контроляи управления процессом, вызывает необходимость увеличения количествамелассы, задаваемой в бродильные ап1571500 Формула изобретения параты, и влечет за собой в конечномитоге неоправданное повышение кон-.:центрации спирта в зрелой бражке,т.е. нарушение установленного техноЛогического режима. 1К = И р + П ----н с100 -- (Г .Кг 00 фа,+ 0,4 Д) 0,95 0,1 К г 0,4 -Составитель В,Кочергин Корректор С.Черни Редактор А.Маковская Техред М,Дидык Заказ 1508 Тираж 511 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101.Использование предлагаемого споСоба в технохимическом контроле производства спирта из мелассы позволя 6 т повысить объективность определения величины начальной концентрации суих веществ сбраживаемого сусла и за чет этого стабильно поддерживать Режим задачи мелассы по ходу процесса, что обеспечит ведение .технологии без отклонений от соответствующих требований,Где К - начальная концентрация сбраФиваемого сусла, г/100 мл;И - дейстивтельная концентрация 25 сухих веществ в пробе, 7;у - плотность среды при даннойИ, г/мл;П - коэффициент, численно равныйколичеству углеводов, расходуемых на образование 1 млспирта;100 - теоритеческий выход спирта, Е;а - концентрация спирта в пробе,об. 7.;35с - ожидаемый выход спирта дляконкретного технологического Способ определения начальной концентрации сбраживаемого углеводсодер" жащего сусла, предусматривающий отбор пробы сбраживаемого сусла, определение в ней концентрации сухих веществ, спирта, плотности среды и последующий расчет начальной концентрации сбраживаемого сусла, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, в исследуемой пробе сбраживаемого сусла дополнительно определяют количество образовавшихся глицерина и биомассы дрожжей, а расчет начальной концентрации сбраживаемого сусла ведут по формуле способа и вида сырья, дал/тусловного крахмала;содержание глицерина, г/л;содержание биомассы дрожжей75 Я-ной влажности в исследуемой пробе, г/л;расход сахарозы на образование 1 г глицерина, г (1,858 г);расход сахарозы на образование 1 г дрожжей 752-ной влажности, г;коэффициент пересчета сахарозы в условный крахмал;коэффициент пересчета кг/т вмас.7