ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

способ подготовки зернового сырья к сбраживанию

Классы МПК:C12P7/06 этанол (как химический продукт)
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Костина Ирина Васильевна (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-06-08
публикация патента:

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ предусматривает смешивание измельченного крахмалсодержащего сырья с водой в присутствии амилолитических ферментных препаратов, тепловую обработку замеса в аппаратах гидродинамической и ферментативной обработки, последующее нагревание в контактной головке до 108-110°С и разваривание в аппарате колонного типа. Затем разваренную массу охлаждают с последующим осахариванием осахаривающими ферментными препаратами в бродильных чанах в присутствии дрожжевой клетки, которая подавляет жизнедеятельность лактобактерий. Изобретение позволит повысить качество и выход спирта и снизить затраты на топливно-энергетические ресурсы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. способ подготовки зернового сырья к сбраживанию, патент № 2509806

Рисунки к патенту РФ 2509806

способ подготовки зернового сырья к сбраживанию, патент № 2509806

Изобретение относится к спиртовой промышленности и может быть использовано для подготовки зернового сырья к сбраживанию на стадии производства сусла при производстве этилового спирта.

Известен способ аналогичного назначения, предусматривающий, измельчение крахмалосодержащего сырья, смешивание его с водой в смесителе и выдерживание в присутствии амилолитических ферментных препаратов, подачу массы последовательно в два аппарата гидродинамической и ферментативной обработки крахмалосодержащего сырья, подачу массы на контактную головку, затем в аппарат колонного типа (RU 2278898 C1, 27.06.2006).

Недостатком данного способа является низкое качество получаемого сусла, низкий выход готовой продукции, большие энергетические затраты и себестоимость конечного продукта.

Техническим результатом заявленного изобретения является устранение указанных недостатков, повышение выхода этилового спирта и повышение его качества, снижение энергетических затрат на его производство и себестоимости конечного продукта.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ подготовки зернового сырья к сбраживанию предусматривает его измельчение, смешивание с водой и выдерживание при температуре 50-55°C в течение 1 часа с внесением бактериальной альфаамилазы из расчета 1,0 ед. АС на 1 г условного крахмала, затем полученную массу подают последовательно в два аппарата гидродинамической и ферментативной обработки, где ее выдерживают в течение 2 часов при температуре 65-70°C при постоянном перемешивании, полученную массу нагревают в контактной головке до температуры 108-110°C и разваривают в аппарате колонного типа, затем после осуществления паросепарации разваренную массу охлаждают в двух пластинчатых теплообменниках, в первом из которых температуру доводят до 60°С, а во втором - до 24-26°C, при этом в трубопровод перед вторым теплообменником вводят осахаривающий ферментный препарат глюкоамилазы из расчета 8 ед. ГлС на 1 г условного крахмала и кислую грибная протеазу из расчета 1,0-2,0 ед. ПС на 1 г белка.

Кроме того, дополнительно для гидролиза некрахмальных полисахаридов и снижения вязкости замеса в массу вводят ферментный препарат гемицеллюлазы из расчета 0,05 ед. способ подготовки зернового сырья к сбраживанию, патент № 2509806 ГкС на 1 г условного крахмала при переработке сырья богатого гумивеществами.

Технологическая схема приведена на чертеже.

Способ осуществляется следующим образом.

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к комбинированному способу подготовки зернового сырья к сбраживанию. Способ предусматривает измельчение крахмалсодержащего сырья на дробилках (1), смешивание его с водой в присутствии амилолитических ферментных препаратов в смесителе (2), тепловую обработку замеса в аппаратах гидродинамической и ферментативной обработки крахмалсодержащего сырья (3), разваривание подготовленной массы под давлением в колоннах (6), подачу посредством регулирующего клапана (7), в паросепаратор (8), охлаждение массы в теплообменниках (9, 10), осахаривание массы осахаривающими ферментными препаратами в присутствии дрожжевой клетки одновременно со сбраживанием в бродильном чане (11). Изобретение позволит снизить затраты на топливно-энергетические ресурсы, повысить качество и выход спирта.

Исходное крахмалосодержащее зерновое сырье (пшеница) подвергают измельчению на молотковой дробилке 1, пропускают через сито с различным диаметром отверстий проход через сито с диаметром отверстий (1 мм - 95-96%, остаток частиц на сите 1,5 мм - 3,5-4,0%, остаток частиц на сите 2,0 мм - 0,2-0,5%, остаток на сите 2,5 мм - отсутствует), смешивают с водой в соотношении 1:2,8 - 1:3,0 в смесителе 2 и выдерживают при температуре 50-55°C в течение 1 часа с внесением бактериальной альфаамилазы из расчета 1,0 ед. АС на 1 г условного крахмала для разжижения и декстринизации крахмала.

При переработке сырья богатого гумивеществами для гидролиза некрахмальных полисахаридов и снижения вязкости замеса в массу дополнительно вводят ферментный препарат гемицеллюлазы из расчета 0,05 ед. способ подготовки зернового сырья к сбраживанию, патент № 2509806 ГкС на 1 г условного крахмала.

Затем масса подается последовательно в два аппарата 3 гидродинамической и ферментативной обработки крахмалсодержащего сырья (АГДФО), где выдерживается в течение 2 часов при температуре 65-70°C при постоянном перемешивании. Температура поддерживается за счет закрытого обогрева аппаратов вторичным паром, выходящим из паросепаратора-выдерживателя (пар подается в рубашку или змеевик).

Из последнего аппарата АГДФО подготовленная масса насосом 4 подается на контактную головку 5, где нагревается острым паром до температуры 108-110°C, при этой температуре масса проходит аппарат 6 колонного типа и через регулирующий клапан 7 выдувается в паросепаратор 8.

Из паросепаратора разваренная масса подается в первый пластинчатый теплообменник 9, где охлаждается до температуры 60°C, далее во второй пластинчатый теплообменник 10, где она охлаждается до температуры складки 24-26°C.

В трубопровод перед вторым теплообменником подается осахаривающий ферментный препарат глюкоамилазы из расчета 8 ед. ГлС на 1 г условного крахмала.

Для протеогидролиза белков до пептидов и аминокислот, ассимилируемых дрожжами вносится кислая грибная протеаза из расчета 1,0-2,0 ед. ПС на 1 г белка. Процесс осахаривания крахмала ведется в бродильных чанах 11 в присутствии дрожжевой клетки, которая подавляет жизнедеятельность лактобактерий.

Ниже приведены Таблицы 1 и 2 сравнительных показателей по способу, выбранному в качестве наиболее близкого аналога, и по заявленному способу.

Таблица 1
ПоказателиПо наиболее близкому способу По заявленному способу
Длительность обработки, в часах4 3
Кислотность замеса, в00,2-0,3 0,3-0,5
Температура стерилизации, в0120-125 108-110
Видимая доброкачественность сусла, %8089 и
Длительность брожения, в часах 60-6648-55
Содержание несброженных углеводов в бражках, г/100 мл0,550,35
Содержание нерастворенного крахмала в бражках, об.%0,005 0,003
Нарастание кислотности при брожении, вo0,2 0,1
Выход спирта, в дал из 1 т крахмала66,4 66,8

Таблица № 2
Летучие примеси бражки, мг/дм3 безводного спирта По наиболее близкому способуПо заявленному способу
Ацетальдегид 852,47257,56
Этилацетат 130,63110,63
Метанол (об.%)0,077 0,052
1-Пропанол 897,05388,07
2-Пропанол 4,171,5
Изобутанол1600,62 1487,89
1-Бутанол 9,136,61
Изоамилол5403,62 3369,58
Общее количество примесей 8897,77 5621,89

Изобретение позволит повысить выход и качество конечного продукта, ускорить процесс подготовки зернового сырья к сбраживании, снизить материалоемкость схемы механико-ферментативной обработки крахмалсодержащего сырья, снизить затраты на термостабильную альфаамилазу, в связи с заменой ее на бактериальную альфаамилазу, снизить топливно-энергетические затраты, за счет использования вторичного пара на подогрев массы в аппаратах гидро-динамической и ферментативной обработки крахмалсодержащего сырья, исключить из схемы осахариватель, как источник инфекции, снизить потери Сахаров при разваривании за счет снижения температуры разваривания, улучшить физико-химические и органолептические показатели спирта, увеличить производительность завода, за счет уменьшения времени простоев на дезинфекцию оборудования.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ подготовки зернового сырья к сбраживанию, предусматривающий его измельчение, смешивание с водой и выдерживание при температуре 50-55°С в течение 1 ч с внесением бактериальной альфаамилазы из расчета 1,0 ед. АС на 1 г условного крахмала, затем полученную массу подают последовательно в два аппарата гидродинамической и ферментативной обработки, где ее выдерживают в течение 2 ч при температуре 65-70°С при постоянном перемешивании, полученную массу нагревают в контактной головке до температуры 108-110°С и разваривают в аппарате колонного типа, затем после осуществления паросепарации разваренную массу охлаждают в двух пластинчатых теплообменниках, в первом из которых температуру доводят до 60°С, а во втором - до 24-26°С, при этом в трубопровод перед вторым теплообменником вводят осахаривающий ферментный препарат глюкоамилазы из расчета 8 ед. ГлС на 1 г условного крахмала и кислую грибную протеазу из расчета 1,0-2,0 ед. ПС на 1 г белка, причем осахаривание крахмала осуществляют в бродильных чанах в присутствии дрожжевой клетки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно для гидролиза некрахмальных полисахаридов и снижения вязкости замеса в массу вводят ферментный препарат гемицеллюлазы из расчета 0,05 ед. вГкС на 1 г условного крахмала при переработке сырья, богатого гумивеществами.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2509806

patent-2509806.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 получения спирта -  патент 2506312 (10.02.2014)
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