Глава 4 отримання етанолу з крахмалсодержащего сировини

Етанол (етиловий спирт) С2 Н5 ОН є прозрач-ву безбарвною рідиною з пекучим і характерним запахом з від-відносна щільністю 0,79067. Температура кипіння етанолу при нормальному тиску 78,35 ° С, температура спалаху 12 ° С, температура замерзання - 117 ° С. Хімічно чистий етанол име-ет нейтральну реакцію; ректифікований спирт містить не-велика кількість карбонових кислот, тому реакція його сла-бокіслая. Етанол дуже гігроскопічний; він жадібно поглинає воду з повітря, рослинних і тваринних тканин, внаслідок чого вони руйнуються.

Спирт отруйний для людини і тварин, а також мікроорга-низмов. Пари спирту також шкідливі. Гранично допустима кон-центрація парів в повітрі становить 1000 мг / см 3. Спирт облада-ет вибухонебезпечними властивостями. Межі вибухонебезпечною кон-центрації парів спирту 2,8-13,7% обсягу повітря. Етанол ви-ється з харчової сировини у вигляді спирту-сирцю міцністю не менше 88об.% І спирту-ректифікату фортецею 96,0- 96,5 об.% У вигляді спирту-ректифікату I сорту, вищого очищення, «Екстра» і «Люкс »,« Базис »,« Альфа ».

Виробництво спирту з крахмалсодержащего сировини складається з наступних основних технологічних стадій: підготовки сировини до переробки; водно-теплової обробки (разваривания) зерна і картоплі; оцукрювання розвареної маси; культивування виробничих дріжджів; зброджування Осахаренний сусла і виділення спирту з бражки і його очищення.

4.1. Підготовка картоплі і зерна до переробки

Підготовка картоплі і зерна до переробки полягає в діставши-ке сировини на завод, відділення домішок, подрібненні і приготов-лення замісу.

Картопля з буртового поля підвозять автотранспортом до запас-ним засіках, звідки гідротранспортере подають в виробниц-ство. Легкі, грубі і важкі домішки картоплі відокремлюють в з-

ломо- і Каменеловушки. Для миття і видалення залишилися при-месейпріменяют картофелемойкі.

Зерно, що йде на розварювання, очищають на повітряно-сито-вих і магнітних сепараторах.

При періодичному способі водно-теплової обробки ка-Фель і зерно розварюють в цілому вигляді, при безперервних схемах сировину попередньо подрібнюють. Ступінь дроблення впливає на температуру і тривалість розварювання. При подрібненні картоплі на ситі з діаметром отворів 3 мм не повинно бути залишку, а при подрібненні зерна залишок на цьому ситі не повинен перевищувати 0,1-0,3%. Прохід помелу через сито з отвер-стіямі діаметром 1 мм повинен складати 60-90%.

Приготування замісу полягає в змішуванні подрібнений-ного сировини з водою і підігріві його до певної температури. До измельченному зерну додають 280-300% води, до картопля-ної кашки - 15-20% води від маси сировини. Концентрація сухих речовин в суслі повинна становити 16-18%.

4.2. Водно-теплова обробка зерна і картоплі

Основне завдання водно-теплової обробки - підготовка си-рья до оцукрюванню крохмалю амилолитическими ферментами з-ЛОДА або ферментними препаратами мікробного походження. Оцукрювання найбільш повно і швидко відбувається тоді, коли крохмаль доступний для їх дії (не захищений клітинними стін-ками), оклейстерізован і розчинений, що можна досягти застосований-ням теплової обробки цільного сировини при підвищеному давши-лення, або, як прийнято називати цей процес в спиртовому про-ізводстве, разваривания; надтонкою механічне подрібнення третьому сировини на спеціальних машинах; механічним подрібненням сировини до певних розмірів частинок з подальшим розвариться-ням під тиском (комбінований спосіб).

Цільне крахмалсодержащего сировину в разварніке обробляють насиченою водяною парою під надлишковим тиском до 0,5 МПа (температура 158,1 ° С). У цих умовах розчиняється крохмаль, розм'якшуються і частково розчиняються клітинні стін-ки сировини, і при подальшому видування сировини в паросепаратор (видержіватель) відбувається руйнування клітинної структури внаслідок перепаду тиску, измельчающего дії решітки в видувний коробці разварніка, а також інших механічних віз-дій на шляху швидкого пересування розвареної маси з одного апарату в інший. В процесі розварювання одночасно відбувається стерилізація сировини, що важливо для процесів осаха- Рівань і бродіння.

При подрібненні сировини до розміру часток, меншого, ніж крохмальні зерна, руйнуються клітинна структура сировини і самі крохмальні зерна, внаслідок чого вони розчиняються у воді температурою 60-80 ° С і осахаривающих амилолитическими ферментами солоду і культур мікроорганізмів. Спосіб надтонкого подрібнення поки не застосовується через велику витрату електроенергії і невивченості питання стерилізації сировини.

Широке поширення отримав комбінований спосіб, згідно з яким сировину спочатку подрібнюють до частинок середнього розміру (1 -1,5 мм), а потім розварюють. В цьому випадку темпера-туру і тривалість разваривания менше, ніж при тепло-вої обробці цільного сировини. Видування розвареної маси через мельченного сировини з перепадом тиску сприяє далекої-шему його диспергированию. Такий спосіб теплової обробки в поєднанні з безперервністю процесів вважається найбільш про-прогресивного. При відносно невеликих витратах електроене-гии на подрібнення сировини, теплоти на разваривание і завдяки «м'якості» режиму разваривания, що забезпечує мінімальний тиск-ні втрати зброджуваний речовин, спосіб дозволяє добре під-готувати сировину до оцукрюванню.

При разваривании картоплі і зерна відбуваються значні структурно-механічні зміни сировини і хімічні перетворюється-щення речовин, що входять до його складу.