способ получения спирта

Классы МПК:C12P7/06 этанол (как химический продукт)
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" (RU),
Общество с ограниченной ответственностью "Наука-Сервис С" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-04-16
публикация патента:

Изобретение относится к производству спирта. Способ предусматривает смешивание измельченного до размера частиц не более 300 нм зернового сырья с водой в соотношении 1:2-2,2. В полученный замес вносят разжижающий фермент и ферментный препарат, содержащий комплекс ферментов, гидролизующих некрахмальные полисахариды зерна, и протеолитический фермент. Затем замес нагревают до температуры 58-60°С, выдерживают 30 мин, подкисляют до значения рН 4,0-4,5, вносят глюкоамилазу и дополнительно выдерживают 60 мин. Подготовленное сусло охлаждают, вводят активированные дрожжи и сбраживают с последующим выделением из полученной бражки спирта. Изобретение позволяет снизить энергетические затраты при осуществлении способа, а также увеличить выход спирта с единицы сырья. 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве спирта.

Известен способ получения этилового спирта, включающий приготовление замеса с гидромодулем 1:3,5-2,5, разваривание крахмалосодержащего сырья, его осахаривание, сбраживание, выделение этилового спирта из бражки брагоректификацией (RU 2281329, МПК С12Р 7/06, опубл. 10.08.2006), а также с предварительным измельчением сырья до размеров частиц менее 1000 нм (RU 2407798, МПК С12Р 7/06, опубл. 27.12.10).

Недостатком первого способа являются высокие энергетические затраты, необходимые для разваривания и осахаривания крахмалосодержащего сырья, а недостатком и первого и второго - получение разбавленного сусла с концентрацией сухих веществ не более 16-18%, что ведет к образованию низкоконцентрированной барды и как следствие дополнительным затратам энергии на ее высушивание.

Технический результат заключается в снижении энергетических затрат при осуществлении способа за счет приготовления более концентрированного замеса (гидромодуль 1:2-2,2), а также увеличении выхода спирта с единицы сырья за счет более полного использования полисахаридов растительного сырья.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения спирта, предусматривающем дробление зернового сырья, смешивание измельченного сырья с водой с получением замеса, внесение в него ферментов, осахаривание, охлаждение сусла до температуры 30°С, сбраживание и выделение спирта из бражки брагоректификацией, дробление зернового сырья осуществляют до размера частиц не более 300 нм, смешивание измельченного сырья с водой осуществляют в соотношении 1:2-2,2 в зависимости от крахмалистости зерна с учетом того, что концентрация растворимых веществ в готовом сусле должна составлять 25-26,5%, в полученный замес вносят способ получения спирта, патент № 2506312 -амилазу в количестве 2,5 ед/г условного крахмала, ферментный препарат, содержащий комплекс ферментов, гидролизующих некрахмальные полисахариды зерна, в количестве 0,25 ед активности на 1 г сырья и протеолитический фермент в количестве 0,04 ед на 1 г сырья, затем замес нагревают до температуры 58-60°С, выдерживают в течение 30 мин, подкисляют до рН 4,0-4,5, вносят глюкоамилазу в количестве 7,75 ед на 1 г крахмала и выдерживают в течение 60 мин, после охлаждения в сусло вводят активированные дрожжи в количестве 5-10% от массы сусла с количеством дрожжевых клеток 1010-1012 на 1 мл, а сбраживание осуществляют в течение 60-66 ч.

Способ осуществляют следующим образом. Зерновое сырье измельчают до размера частиц не более 300 нм и смешивают с водой. Соотношение измельченного зерна и воды 1:2-2,2 (устанавливается в зависимости от крахмалистости зерна с учетом того, что концентрация растворимых веществ в готовом сусле должна быть 25-26,5%). Температура в смесителе не выше 60°С. При этой температуре добавляют ферментные препараты в количестве: способ получения спирта, патент № 2506312 -амилаза - 2,5 ед/г условного крахмала; ферментного препарата, содержащего комплекс ферментов, гидролизующих некрахмальные полисахариды зерна, в количестве 0,25 ед активности на 1 г сырья; протеолитического фермента в количестве 0,04 ед на 1 г сырья. Проводится нагрев замеса до температуры 58-60°С и выдержка не более 30 мин, подкисление до значения рН 4,0-4,5 и внесение глюкоамилазы в количестве 7,75 ед на 1 г крахмала с дополнительной выдержкой 60 мин. Далее массу охлаждают до 30-32°С и засевают активированными дрожжами - 5-10% от массы сусла (в среднем 1010-10 12 дрожжевых клеток на 1 мл) и передают на брожение при температуре 30°С в чаны на 60-66 часов. Содержание спирта в бражке достигает 11-11,5% (объемных) за счет более высокой концентрации сухих веществ в исходном сусле, а также снижения потерь сбраживаемых веществ при разваривании. В табл.1 представлен сравнительный анализ технологических параметров прототипа и предлагаемого решения.

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет снизить энергетические затраты, увеличить выход спирта с единицы сырья за счет получения высококонцентрированного сусла при осуществлении способа.

Таблица 1
Стадия технологического процессаПо способу, изложенному в прототипе RU 2407798Предлагаемая
1. Приемка и хранение сырья ++
2. Измельчение зернаДо размеров частиц, не превышающих 800 нмДо размеров частиц, не превышающих 300 нм
3. Водно-тепловая обработка зернаГидромодуль 1:2,5-3,5 температура не выше 50°СГидромодуль1:2 температура 50-55°С
4. РазвариваниеОтсутствует Отсутствует
5. Осахаривание разваренной массыВнесение ферментов и выдержка при 50°С 30 минВнесение ферментов и выдержка при 60°С в сумме 90 мин
6. Брожение осахаренного сусла 60 часов при температуре 30°С60-66 часов при температуре 30°С
7. Содержание спирта в бражке, % объемные 811-11,5

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения спирта, предусматривающий дробление зернового сырья, смешивание измельченного сырья с водой с получением замеса, внесение в него ферментов, осахаривание, охлаждение сусла до температуры 30°С, сбраживание и выделение спирта из бражки брагоректификацией, отличающийся тем, что дробление зернового сырья осуществляют до размера частиц не более 300 нм, смешивание измельченного сырья с водой осуществляют в соотношении 1:2-2,2 в зависимости от крахмалистости зерна с учетом того, что концентрация растворимых веществ в готовом сусле должна составлять 25-26,5%, в полученный замес вносят способ получения спирта, патент № 2506312 -амилазу в количестве 2,5 ед/г условного крахмала, ферментный препарат, содержащий комплекс ферментов, гидролизующих некрахмальные полисахариды зерна, в количестве 0,25 ед. активности на 1 г сырья и протеолитический фермент в количестве 0,04 ед на 1 г сырья, затем замес нагревают до температуры 58-60°С, выдерживают в течение 30 мин, подкисляют до рН 4,0-4,5, вносят глюкоамилазу в количестве 7,75 ед на 1 г крахмала и выдерживают в течение 60 мин, после охлаждения в сусло вводят активированные дрожжи в количестве 5-10% от массы сусла с количеством дрожжевых клеток 1010-1012 на 1 мл, а сбраживание осуществляют в течение 60-66 ч.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2506312

patent-2506312.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C12P7/06 этанол (как химический продукт)

Патенты РФ в классе C12P7/06:
способ получения этанола в процессе ферментации -  патент 2529371 (27.09.2014)
способ дезагрегирования и декристаллизации целлюлозного материала и продукт, полученный указанным способом -  патент 2525140 (10.08.2014)
способ производства этилового спирта из зернового сырья -  патент 2525131 (10.08.2014)
разжиженная биомасса, способ ее получения, ее применение и способ ее сбраживания -  патент 2521514 (27.06.2014)
способ подготовки зернового сырья к сбраживанию -  патент 2509806 (20.03.2014)
солнечная установка для выработки спирта и сопутствующих материалов -  патент 2505520 (27.01.2014)
способ производства этилового спирта и устройство для его осуществления -  патент 2502804 (27.12.2013)
периодический способ производства спирта и кожухотрубный струйно-инжекционный аппарат, используемый при осуществлении способа -  патент 2499050 (20.11.2013)
способ получения этанола -  патент 2495936 (20.10.2013)
питательная добавка для среды спиртового брожения -  патент 2495926 (20.10.2013)


Наверх