Способ подготовки крахмалсодержащего сырья для спиртового брожения

9) (Ф) союз соВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРеспуБЛик 927 1)5 С 12 С 7/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ТЕТРЫТИЯМ ИЕ ИЗОБРЕТЕ ВИДЕТЕЛЬСТВУ САН ВТОРСКОМ ртовой рахмал- броже 1Изобретение относится к спиртовой Недостатком данногоспособа является промышленности, а именно к способам под- . значительный расход тепловых и энергетиготовки крахмалсодержащего сырья для ческих ресурсов на термическую обработку спиртового брожения.,:. и повторное тонкое измельчение. котороеИзвестен способ подготовки крахмал- проводят после термической обработки. содержащего сырья для спиртового броже.- Кроме того, на стадии кратковременной выния, предусматривающийгрубое держки с амилолитическими ферментами измельчение сырья, смешивание его,с во-перед термической обработкой неполнодой, тонкое измельчение, термообработку и стью высвобождаются крахмальные зерна осахаривание. из клеточных структур сырья, так как частькрахмальных зерен сцементирована с белИз известных способов наиболее близ- ком и гемицеллюлозой, особенно при переким к предлагаемому по технической сущно- работке низкоамилозных кременистых и сти является способ, предусматривающий стекловидных сортов зерна. Это ведет к иэмельчение сырья, смешивание его с во- уменьшению выхода спирта, а тонкое издой, термическую обработку в присутствии мельчение требует наличия дополнительноамилолитических ферментов, выдержку го оборудования и высоких энергозатрат. массы, дополнительный ввод ферментов, Цель изобретения - снижение тепло- стерилизацию, охлаждение и осахаривание. энергозатрат и повышение выхода спирта,(21) 4828180/ 1.3(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КРАХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ДЛЯ СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ(57) Изобретение. относится к спи промышленности для подготовки к содержащего сырья при спиртовом нии. Сущность изобретения заключается в следующем: измельчение сырья, смешивание с водой, при этом осуществляют термическую обработку в:. присутствии амилолитических ферментов, массу выдерживают непрерывной циркуляцией ее в циркуляционном контуре .до содержания сухих веществ в количестве 90-95 от содержания их в сусле, далее осуществляют . стерилизацию, вакуум-охлаждение и осахаривание. При выдержке массы в циркуляционном контуре ее нагревают до 65-70 С, дополнительно вводят амилолитические ферменты для декстринизации и разжижения, В качестве термоагента на стадиях стерилизации и выдержки используют барду - отход спиртового производст- а ва. 1 ил., 2 табл.Для достижения указанной цели выдержку массы осуществляют непрерывным перемешиванием мешалкой или циркуляцией ее в замкнутом контуре с одновременным нагревом ее до 65-70 С и дополнительным вводом в перемешиваемый или циркулируемый поток амилолитических ферментов, при этом на стадиях выдержки и стерилизации используют в качестве термоагента горячую барду - отход спиртового производства, подаваемую последовательно в противоток массе вначале на стерилизацию, а затем - выдержку. При непрерывном перемешивании или циркуляции массы при 70 С под действием а-амилазы и тепловой энергии происходит клейстериэация крахмала сырья, разваривание его и других углеводов сырья, Проис,ходит 1,5-4)-кратный Ьбмен массы в аппарате, что способствует переходу в рас. творимое состояние до 90-95% всех растворенных веществ зерна или картофеля, В процессе перемешивания или циркуляции происходит доизмельчение сырья без дополнительного механического тонкого измельчения на мельницах тонкого помола, Количество сухого остатка на сите 1,0 мм уменьшается на 30 ф.Таким образом, под воздействием комплексной тепловой и ферментативной обработки, а также перемешивания или циркуляции происходит высвобождение крахмальных зерен иэ клеточных структур и доиэмельчение сырья без применения дополнительной энергии на измельчение на корундовых иэмепьчителях, Этот эффект еще более усиливается применением а качестве термоагента барды - отхода спиртоього производства, что исключает применение острого пара в качестве теплоносителя и рациональное использование отходов производства,Высвобождение крахмальных зерен из клеточных структур, растворение и декстриниэация крахмала ведут к увеличению выхода спирта эа счет более полного осахаривания сырья, 90-95 ф сухих веществ в сырье обеспечивает высвобождение и растворение крахмала для полного осахаривания.На чертеже приведена технологическая схема способа.Крахмалсодержащее сырье подвергают грубому измельчению в крупку на измепьчителе 1, помол смешивают с водой, поступающей из сборника 2, и вводят из расходного сборника 3 бактериальную культуру Вас 111 цз заЬ 1 Вз. - продуцент амилолитических ферментов в смесителе 4 в количестве 1,0 - 1,5 ед, АС на 1 г услоаноо крахмала при темпе ратуре, равной 40 - 75 С, после чего замес направляют на выдержку в аппарат 5 с мешалкой 6. В процессе выдержки осуществляют многократную циркуляцию массы по 5 10 контуру, включающему аппарат 5 с мешалкой 6, насос 7 и контактную головку 8, где происходит дополнительный подогрев массы до 80-86 С. В циркуляционный перемешиваемый поток вводят дополнительную дозу культуры Вас.зцЬЮ 11 з в количестве 1,01,5 ед. АС на 1 г условного крахмала для окончательного доизмельчения массы, декстриниэации ее и растворения крахмала, На этой же стадии стабилизируется вязкость крахмалистой массы, гидролиз не- крахмальных углеродов, белков, увеличивается содержание растворимых веществ до 90-95 по отношению к концентрации сухих растворимых веществ в исходном сусле, Затем массу отводят насосом 9 на стерилизацию в выдерживательстерилизатор 10, а иэ него стерилизованную массу через накопитель-паросепаратор 11 20 направляют на вакуум-охлаждение и осаха 25 . ривание в испаритель-осахариватель 12, в который подают глюкоамилазу из расходного сборника 13 для осахаривания.Осахаренное сусло насосом 14 подают на охлаждение в теплообменник 15 и затем - на брожение. На стадии стерилизации и циркуляции используют в качестве термоагента тепло барды - отхода спиртового производства. Для этого поток барды, поступающей из бардорегулятора 16 бражной колонны 17 в сборник 18, насосом 19 последовательно направляют в рубашку 20 выдерживателя-стерилизатора 10, где происходит нагрев массы первичным тепсчет вторичного тепла барды поддерживается температура 65-70 С. Из рубашки 21 барду возвращают самотеком в сборник 18 барды,При приготовлении замеса может быть использована вода - отход со стадии ректификации после дефпегматора не показано). П р и м е р 1. Очищенную от примесей рожь в количестве 1000 кг с содержанием условного крахмала 550 кг измельчают до 50 75-ного прохода частиц через сито 1,0 мм, смешивают с теплой водой в соотношении 1:3,5 и гг -амилазой Вас.зцЬт 111 з из расчета расхода 1,0 ед; АС на 1 г условного крахмала при 55 ОС в течение 15 мин, затем замес многократно циркулируют в течение 3 ч в циркулируемом контуре до перехода в растворенное состояние 90 растворимых веществ при кратности циркуляции 2,0 ч,лом барды до 80-86 С, а затем барду отво 40 дят в рубашку 21 аппарата 5, в котором за1713927 Таблица 1 Вязкость замеса при таким режиме обработки не повышается и масса сохраняетподвижную консистенцию, Одновременно впоток вводят й -амилазу Вас.зцЬМ 11 з израсчета 1,5 ед, АС на 1 г условного крахмалапри 70 С и, масса поступает на стерилизацию при 85 ОС.Барда с температурой 100 С противотоком иэ сборника подается к стерилизуемоймассе, где барда охлаждается до 80 ОС, азатем - к циркуляционному потоку, где барда окончательно охлаждается до 70 ОС и возвращается в сборник. Количество сухогоостатка после промывки 100 г массы на сите1 мм за счет доизмельчения массы составляет 3,0 г.против 7,5 г в смесителе. Массунаправляют на вакуум-охлаждение до 57 Си осахаривание; Выход спирта составил66,5 дал из 1 т условного крахмала сырья,П р и м е р 2. Все по примеру 1, толькоциркуляцию осуществляли до содержания95 сухих веществ в течение 3 ч. Выходспирта составил 67,5 дал иэ 1 т условногокрахмала сырья,.В. табл, 1 показана зависимость выходаспирта от концентрации сухих веществ настадиях процесса. Содержание СВ 90-95 является оптимальным, т, е. если будет меньше 90, то недостигается полнота осахаривания и уменьшается выход спирта, а более 95 ф 6 достигается только введением дополнительных ферментов, что экономически не выгодно, так.как увеличение выхода спирта практиче ски не достигается, В табл. 2 приведеныпоказатели предлагаемого способа по срав . нению с известным,Формула изобретения Способ подготовки крахмалсодержащего сырья для спиртового брожения, предус матривающий измельчение сырья,смешивание его с водой, термическую обработку в присутствии амилолитических ферментов, выдержку массы; Дополнительный ввод амилолитическихферментов в массу 15 для дескринизации и разжижения, стерилизацию, вакуум-охлаждение и осахаривание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода спирта при сокращенном расходе теплоэнергозатрат, выдержку 20 массы осуществляют путем непрерывнойциркуляцией ее в циркуляционном контуре до содержания в массе сухих растворимых веществ в количестве 90-95 от содержания их в готовом сусле с одновременным 25 нагревом до 65-70 С и подают в противотоке к стерилизуемой и циркулируемой массе отходы спиртового производства в качестве термоагента барды, используемой в процес.сах тепловой обработки при выдержке и сте рилизации, а дополнительное введениеамилолитических ферментов осуществляют в циркуляционный поток.1713927 8 Таблица 2 Предлагаемый способ Показатели процесса обработкиИзвестный способ Содержание сухих веществ,ф/О от концентрации сусла: после ферментативной обработки с перемешиванием после осахаривания Сухой остаток на сите 1 мм; в исходном замесе после ферментативной обработки с перемешиванием Расход греющего пара на развариаание, кг/т зерна Дополнительный расход электроэнергии, кВт ч/т зерна Ф Выход спирта из 1 т условного крахмала сырья, дал.Демчик Заказ 661 Тираж Подписно ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5ям при ГКНТ СССР роизводс твенно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина 1