способ получения этилового спирта из топинамбура

Формула изобретения

Способ получения этилового спирта из топинамбура, предусматривающий измельчение клубней, смешивание измельченной массы с водой в соотношении 2:1, тепловую обработку полученной смеси при температуре 93-95°С в течение 35-40 мин, последующее охлаждение до температуры 55±2°С, при которой осуществляют гидролиз в течение 35-40 мин с использованием ферментного препарата Fructozyme L в количестве 1-2 единиц инулиназной активности на 1 г условного инулина, охлаждение полученного сусла до температуры 23-24°С и сбраживание путем введения в сусло производственных дрожжей, приготовленных поэтапно, отличающийся тем, что в качестве производственных дрожжей используют дрожжи Kluyveromyces marxianus -303 в количестве 10-12% к массе сусла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способу производства спирта из топинамбура.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства этилового спирта из инулинсодержащего сырья, включающий измельчение клубней, смешивание измельченной массы с водой в соотношении 2:1, тепловую обработку полученной смеси при температуре 93-95°С в течение 35-40 минут, последующее охлаждение до температуры 55±2°С, гидролиз в течение 35-40 мин с использованием ферментного препарата Fructozyme L в количестве 1-2 единиц инулиназной активности на 1 г условного инулина, сбраживание полученного сусла путем введения производственных дрожжей, приготовленных поэтапно (Патент RU 2281330, МПК С12Р 7/06, 10.08.2006, Бюл. № 1).

К недостаткам известного способа относится длительная продолжительность процесса брожения, а также невысокий выход спирта.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в сокращении срока брожения и повышении выхода этилового спирта.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства этилового спирта из топинамбура, включающем мойку, измельчение клубней, смешивание измельченной массы с водой в соотношении 2:1, тепловую обработку полученной смеси при температуре 93-95°С в течение 35-40 минут, последующее охлаждение до температуры 55±2°С, гидролиз в течение 35-40 мин с использованием ферментного препарата Fructozyme L в количестве 1-2 единиц инулиназной активности на 1 г условного инулина, сбраживание полученного сусла путем введения производственных дрожжей, приготовленных поэтапно, новым является то, что для сбраживания сусла используют дрожжи Kluyveromyces marxianus -303 в количестве 10-12% от объема сусла и осуществляют процесс брожения при температуре 30°С.

Среды для поэтапного пересева дрожжей готовят из инулинсодержащего сусла.

Способ осуществляется следующим образом. Топинамбур моют, измельчают на дробилке, смешивают с водой в соотношении 2:1, подвергают тепловой обработке при температуре 93-95°С в течение 35-40 минут. Полученную смесь охлаждают до температуры 55°С, вносят ферментный препарат Fructozyme L в количестве от 1-2 единиц инулиназной активности на 1 г условного инулина и проводят гидролиз 35-40 мин при естественном рН среды самого топинамбура при температуре 55±2°С.

Приготовление производственных дрожжей осуществляют с использованием дрожжей Kluyveromyces marxianus -303 на инулинсодержащем сусле с концентрацией сухих веществ 14-16%. Первый этап выращивания производственных дрожжей ведут на стерильном сусле с концентрацией сухих веществ 7-8%, второй - 10-12%, третий - 12-14%. Температура размножения дрожжей 28-30°С, продолжительность 16 часов.

Приготовленные производственные дрожжи вносят в сусло из топинамбура, охлажденное до 23-24°С, в количестве 8-12% от объема сусла. Процесс брожения осуществляют при 30°С.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Для приготовления этилового спирта 78 кг топинамбура с содержанием сбраживаемых углеводов 17% и влаги 70% измельчают на дробилке до частиц размером не более 3 мм, затем смешивают с водой в соотношении 2:1, подвергают тепловой обработке при температуре 95°С в течение 40 минут. Полученную смесь охлаждают до 55°С, вносят ферментный препарат Fructozyme L в количестве 2 единицы инулиназной активности на 1 г условного инулина и проводят гидролиз 40 мин при естественном рН среды самого топинамбура при температуре 55°С. Затем полученную смесь охлаждают до 24°С и направляют на брожение, вводя в него производственные дрожжи Kluyveromyces marxianus -303 в количестве 8% к массе сусла.

Для приготовления производственных дрожжей используют инулинсодержащее сусло с концентрацией сухих веществ 14%. Первый этап выращивания производственных дрожжей ведут на стерильном инулинсодержащем сусле с концентрацией сухих веществ 8%, второй 12%, третий 14%. Температура размножения дрожжей 30°С, продолжительность - 16 часов. Процесс брожения осуществляют при температуре 30°С.

Пример 2. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но дрожжи вносят в количестве 10% к массе сусла.

Пример 3. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но дрожжи вносят в количестве 12% к массе сусла.

Пример 4 (контроль). Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но брожение проводят с применением дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

Показатели	Контроль	Пример 1	Пример 2	Пример 3
Продолжительность брожения, ч	60	48	45	45
Выход спирта, дал	55,6	63,0	65,8	66,7

Как видно из таблицы, предлагаемый способ получения этилового спирта из топинамбура при сбраживании осахаренного сусла производственными дрожжами Kluyveromyces marxianus -303 в количестве 12% к массе сусла позволяет сократить продолжительность брожения на 15 часов и повысить выход спирта в 1,2 раза по сравнению с контролем.