способ производства этилового спирта из крахмалсодержащего сырья

Формула изобретения

Способ производства этилового спирта из крахмалсодержащего сырья, предусматривающий разжижение массы, термическую обработку, охлаждение, осахаривание, использование полученного из солода солодового молока, которое разделяют на два нерaвных потока, меньший из которых направляют на разжижение, а больший - на осахаривание с последующим сбраживанием полученного сусла, отличающийся тем, что в качестве солода и крахмалсодержащего сырья используют соответственно сухой пивоваренный солод и зерновую муку, из которой приготавливают замес путем смешивания ее с водой, а перед разжижением меньший поток солодового молока разделяют на две равные части и проводят разжижение одновременно с термической обработкой в две последовательные стадии, на первой из которых часть солодового молока вносят в процессе приготовления замеса, нагревая массу до 35 - 40^oС, а на второй - температуру массы поднимают до 65 - 70^oС, вносят оставшуюся часть солодового молока и выдерживают 2 - 2,5 ч с последующей стерилизацией массы при 90 - 95^oС в течение 1 - 1,5 ч.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к спиртовой промышленности.

Известен способ производства спирта "Супер" из крахмалсодержащего сырья, предусматривающий измельчение сырья, смешивание его с водой, разваривание его при 135^oC и повышенном давлении 0,04 МПа, охлаждение разваренной массы, осахаривание глубинной культурой продуцентов ферментов, отбор от осахаренной массы части сусла, дополнительное осахаривание, введение засевных дрожжей, cбраживание, перегонку и ректификацию (патент РФ 2000330, кл. C 12 P 7/06, 1991).

Несмотря на высокое качество полученного спирта, недостатком данного способа являются большие теплоэнергозатраты, так как процесс разваривания осуществляют при повышенных температуре и давлении.

Известен способ производства спирта из крахмалсодержащего сырья, в качестве которого используют тратикале, предусматривающий измельчение сырья, разжижение амилосубтилином, разваривание при 138-143^oC, осахаривание амилосубтилином и глюкаваморином при 58-59^oC, введение глюкаваморина в начале брожения и сбраживание (патент РФ 2113486, кл. C 12 P 7/06, 1988).

Недостатком известного способа являются большие расходы тепловой энергии, наличие сложной варочной аппаратуры, работающей под давлением, и нестабильность процесса, что усложняет технологический процесс производства спирта.

Наиболее близким к предлагаемому является способ производства этилового спирта из крахмалсодержащего сырья, предусматривающий разжижение массы, разваривание (термическую обработку) при температуре выше 100^oC, охлаждение разваренной массы, использование солодового молока, которое разделяют на два неравных потока в соотношении 1:4, меньший из которых используют для разжижения массы, а больший - для осахаривания с последующим сбраживанием осахаренной массы. В известном способе процессы охлаждения разваренной массы, смешивание с солодовым молоком и осахаривание осуществляют под вакуумом в испарителе-осахаривателе (авторское свидетельство СССР N 1055763, кл. C 12 P 7/04, 1983).

Недостатками известного способа являются: а) проведение процесса разваривания при высокой температуре, что связано с высокими теплоэнергозатратами; б) недостаточно глубокий гидролиз и деструкция углеводов сырья; в) недостаточно высокое качество спирта.

Техническим результатом настоящего изобретения является улучшение качества полученного спирта и экономия теплоэнергозатрат. Для этого в способе производства этилового спирта из крахмалсодержащего сырья, предусматривающем разжижение массы, разваривание (термическую обработку), охлаждение, осахаривание с использованием солодового молока, полученного из солода, которое разделяют на два неравных потока, меньший из которых направляют на разжижение, а больший - на осахаривание с последующим сбраживанием полученного сусла, согласно изобретению в качестве солода и крахмалосодержащего сырья используют соответственно сухой пивоваренный солод и зерновую муку, из которой приготавливают замес путем смешивания ее с водой, а перед разжижением меньший поток солодового молока разделяют на две равные части и проводят разжижение одновременно с термической обработкой в две последовательные стадии, на первой из которых часть солодового молока вводят в процессе приготовления замеса, нагревая его до 35-40^oC, а на второй стадии - температуру поднимают до 65-70^oC, вносят оставшуюся часть солодового молока и выдерживают 2-2,5 ч с последующей стерилизацией массы при 90-95^oC в течение 1-1,5 ч.

Способ осуществляют следующим образом. Приготавливают замес из муки и воды. Предварительно сухой пивоваренный солод обрабатывают в чане с мешалкой водным раствором хлорной извести или формалином в течение 20-25 мин, промывают водой, измельчают и полученное солодовое молоко делят на два неравных потока в соотношении 1:3.

Меньший поток в свою очередь делят на две равные части. Затем осуществляют первую стадию разжижения и тепловой обработки. Для этого в процессе приготовления замеса в него вносят часть солодового молока, и температуру поднимают до 35-40^oC, на второй стадии температуру поднимают до 65-70^oC, вносят вторую часть солодового молока, выдерживают 2-2,5 ч, и выдержанную массу направляют на стерилизацию, которую проводят при 90-95^oC в течение 1-1,5 ч.

Стерилизованную массу охлаждают до 56-58^oC, смешивают с большим истоком солода и осахаривают в течение 0,4-0,5 ч.

Осахаренное сусло направляют на дрожжегенерацию, сбраживание и брагоректификацию.

Пример 1. Пшеничную муку смешивают с водой в смесителе в соотношении 1: 3. Из 10 кг солода получают солодовое молоко и разделяют его на два потока в соотношении 1: 3. Меньший из потоков разделяют в свою очередь на две равные части.

В процессе приготовления замеса в массу вводят часть солодового молока, поднимают температуру до 35^oC при перемешивании мешалкой со скоростью 50 об/мин, осуществляя, таким образом, первую стадию разжижения и термической обработки.

На этой стадии под действием амилолитических ферментов солода происходит растворение сухих веществ зерна и частичная декстринизация крахмала. Затем температуру поднимают до 65^oC, вносят вторую часть солодового молока, выдерживают 2 ч, осуществляя, таким образом, вторую стадию. На этой стадии также под действием амилолитических ферментов солода происходит в процессе ферментативно-тепловой обработки более полная клейстеризация крахмала и подготовка массы к осахариванию.

После второй стадии осуществляют стерилизацию массы до 90^oC в течение 1 ч.

Стерилизованную массу охлаждают до температуры 56^oC, после чего смешивают с большим потоком солодового молока и осуществляют осахаривание в течение 0,4 ч. Осахаренное сусло отбирают для приготовления дрожжей, поддерживая концентрацию сусла 17%. Сусло для дрожжей выдерживают 2 ч при температуре 56^oC, после чего пастеризуют 20 мин при 35^oC, охлаждают до 56^oC, подкисляют серной кислотой до pH 3,8-3,6, вводят дополнительное для дрожжей питание, задают засевные дрожжи в количестве 10-12% по объему сусла и направляют на сбраживание.

По окончании сбраживания готовую бражку перекачивают насосом в брагоректификационное отделение.

Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1. В качестве сырья для приготовления замеса используют ржаную муку. На первой стадии разжижения термическую обработку замеса с частью солода осуществляют до 40^oC, а на второй - 70^oC с выдержкой 2,5 ч.

Стерилизацию проводят при 95^oC в течение 1 ч. Концентрацию сусла во всех примерах поддерживают в таких пределах, чтобы содержание спирта составляло 8,5-9% по объему.

Впервые в предлагаемом способе решена задача получения высококачественного спирта при экономии теплоэнергозатрат на 30-40%, а также обеспечения работ в безопасных условиях.

Этот результат достигается совокупностью приемов способа, а именно использованием муки, не содержащей оболочек и других посторонних веществ, влияющих на качество спирта, а также использованием солода, хорошо адаптированного к муке и обеспечивающего при подобранных температурных режимах более глубокий гидролиз и декструкцию некрахмалистых углеводов в сырье, что позволяет проводить разжижение и осахаривание при мягком температурном режиме.

Впервые в предложенном способе сочетается традиционная технология с использованием солода в качестве осахаривающего материала с новейшими приемами гидроферментативной обработки сырья. Полученный спирт обладает высокими качественными показателями, соответствующими спирту "Люкс", и может применяться для приготовления высококачественных водок как для внутреннего, так и для зарубежных рынков.