Производство спирта

освободить производственные площади;

- получить новые виды  продуктов с биологически активными  лечебными свойствами;

- снизить себестоимость  продукции.

Вместе с тем необходимо отметить следующее – внедрение  акустических технологий в ряде случаев  влечет за собой корректировку некоторых  параметров технологических процессов.

В связи с вышесказанным, разработка метода водно-тепловой обработки  замесов с использованием ультразвука  и стимулирующим воздействием на ферментный препарат может значительно улучшить качество замеса и сократить время технологических операций, смягчить их условия и получить продукт более высокого качества по сравнению с традиционными способами водно-тепловой обработки зерна.

 

 

 

1.4 Принципиальная  схема производства  спирта  из  крахмалистого сырья

 

Технология производства этилового спирта из крахмалистого  сырья  основана  на гидролизе  зернового крахмала, прошедшего водно-тепловую обработку, и сбраживания образующихся сахаров дрожжами, т.е. является биохимической  технологией.

Процесс производства спирта включает основные стадии:

- подготовка сырья  (очистка  зерна, измельчение и приготовление  замеса);

- водно-тепловая обработка;

- процесс приготовления  дрожжей;

- сбраживание сусла;

- брагоректификация (перегонка).

 

1.4.1 Характеристика сырья и осахаривающих материалов

 

Для производства спирта этилового  ректифицированного на комбинате применяют в основном рожь, пшеницу и ячмень.

Все требования по качеству зерна, приёмке  и хранению, порядке размещения зерна  в зернохранилищах, контролю за качеством и состоянием зерна при хранении, ответственность за сохранность и учёт изложены в [11] и других действующих нормативных документах.

Качество зерна при заготовках и поставках должно соответствовать  требованиям  ГОСТ Р 53049-2008 (для ржи),  ГОСТ Р 52554-2006 (для пшеницы), ГОСТ 28672-1990 (для ячменя).

Требования к качеству зерна, идущего  непосредственно в спиртовое  производство на переработку, стандартами  не регламентируют. Зерно должно быть здоровое с влажностью не более 14,0 %.

В отдельные периоды на спиртовом  производстве допускается переработка  дефектного зерна I-IV степени. Возможна переработка зерна морозобойного, суховейного, с проросшими зёрнами, частично подгоревшего при сушке, поражённого сельскохозяйственными вредителями.

Зерно, непригодное для хранения в складах, поставляют непосредственно  в спиртовое производство на переработку. В случаях невозможности немедленной  переработки, дефектное зерно складируется раздельно от качественного зерна.

Спиртосодержащие отходы ликероводочного  производства по ТУ9181-260-0000 8064-98. Технические  условия.

Спиртосодержащие отходы образуются при производстве водок и ликероводочных изделий водноспиртовые жидкости, получаемые при регенерации водным паром отработанного активного угля при выпарке спирта из отработанного растительного и плодово-ягодного сырья, фильтр картона, при перегонке не исправленного брака.

При производстве спирта применяют  ферментные препараты микробного происхождения, содержащие бактериальную альфа-амилазу и грибную глюкоамилазу.

В качестве осахаривающего материала используется комплексный препарат Амилоглюкаваморин Г_х, обладающий глюкоамилазной и амилолитической активностью. Ферментный препарат Амилоглюкаваморин Г_х, представляет собой глубинную культуру плесневого гриба Aspergillus awamori, выращенную на высококонцентрированных крахмалистых средах с добавлением доломита в качестве стабилизатора рН. Возможно применение других ферментных препаратов, содержащих бактериальную альфа-амилазу и грибную глюко-амилазу, прошедшие производственные испытания, принятые ведомственной комиссией и рекомендованных ГНУ ВНИИПБТ РАСХН.

Дозировку амилоглюкаваморина Г_х осуществляют по единицам глюкоамилазы из расчёта 6,2 ед. глюкоамилазы на 1 г крахмала для 72 часового брожения (дозировка альфа-амилазы в этом случае составляет 2,0 ед. на 1 г крахмала). Увеличение дозировки глюкоамилазы до 9,0 ед. ГлС позволяет сократить продолжительность брожения до 48 часов, а также увеличить концентрацию сухих веществ в сусле до 20 %, что в свою очередь ведет к увеличению крепости готовой бражки.

Амилоглюкаваморин Г_х по физико-химическим и биохимическим показателям должен соответствовать требованиям ТУ 10-0334585-90 (таблица 1).

 

Таблица 1 -Физико-химические и биохимические показатели амило-глюкоаваморина Г_х

Наименование показателей	Характеристика и норма
1	2
Внешний вид	Густая подвижная масса, содержащая мицелий гриба
Цвет	От жёлтого до светло-коричневого
Запах	Специфический для данного продукта
Концентрация сухих веществ  в фильтрате культуральной жидкости, %	от 12,0 до 15,0 включ.
Оптимальные условия действия: - рН среды - температура, оС.	от 4,8 до 6,0 включ. от 55 до 60 включ.
Активность амилолитических ферментов, ед/см3: не менее: - АС - ГлС	от 25 до 45 включ. от 100 до 150 включ.
Сохраняемость культуры без потери активности при температуре (12±3) оС, часов	200

 

 

 

1.4.2 Приём, транспортирование, хранение зерна, ферментного препарата Амилоглюкаваморина Г_х и спиртосодержащих отходов ликероводочного производства

 

Каждую партию зерна принимают  при наличии удостоверения о  качестве и безопасности и справки  от станции защиты растений установленной  формы. Для контроля качества зерна  отбирают среднюю пробу, на основании  результатов анализа которой  делают заключение о качестве всей партии: её крахмалистости, сорности, влажности, заражённости и т.д.

Отбор проб зерна осуществляют по ГОСТ 13586.3-83. Качество партии зерна устанавливают  на основании результатов анализа  средней пробы, отобранной из партии. Партией называют количество зерна, предназначенное к одновременной  приёмке, отгрузке или единовременному  хранению, оформленное одним документом о качестве. Определение запаха, цвета и вкуса зерна проводят органолептически по ГОСТ 10967-90. Влажность зерна при поступлении не должна превышать 14,0%. Сушка зерна на комбинате не предусмотрена.

Поступившее зерно засыпают в склады. Температуру в зерне нового урожая в течение трёх месяцев с момента  приёма при хранении на складе проверяют 1 раз в 5 дней - при температуре  выше +10 ºС, при температуре от +10ºС и ниже -1 раз в 15 дней. Если температура зерна выше температуры окружающей среды, это говорит о том, что идёт процесс самосогревания. Зерно срочно перевозят на переработку в спиртовое производство, ворошат, пропуская через транспортёры. 

Методы испытания зерновых культур, перерабатываемых на спирт, регламентируют государственные стандарты.

Нормы естественной убыли зерна  при хранении и перевозке приведены  в таблицах 2, 3.

 

 

 

 

 

Таблица 2 - Нормы естественной убыли зерна при хранении

Зерно	Сроки хранения	Нормы естественной убыли при хранении на складе насыпью, % от хранимой массы
1	2	3
Пшеница	3 месяца	0,07
Рожь	6 месяцев	0,09
Ячмень	1 год	0,115

 

Таблица 3 - Нормы естественной убыли зерна при перевозке автомобильным транспортом

Наименование груза и транспорта	Нормы естественной убыли  % от массы груза
1	2
Автомобильные перевозки
Для хлебных грузов всех видов, кроме  комбикормов: - насыпью - в таре	0,09 0,07

 

Примечание – указанные нормы  естественной убыли являются предельными  и применяются только в случае фактической недостачи массы  груза.

Осахаривающий материал – ферментный препарат Амилоглюкаваморин Г_х оценивают по активности альфа-амилазы и глюкоамилазы. На каждую партию Амилоглюкаваморина Г_х должно выдаваться удостоверение о качестве.

Жидкий препарат Амилоглюкаваморин Гх транспортируют в хорошо промытой и пропаренной автоцистерне с термоизоляцией по ГОСТ 9218-86. После слива и перекачивания из транспортного резервуара насосом по предварительно промытым и пропаренным коммуникациям, препарат хранят в специальных емкостях из нержавеющей стали, снабженных мешалками и рубашками охлаждения, обеспечивающих хранение препарата при температуре от 12 до 15°С . Дозируют жидкий ферментный препарат дозаторами. Гарантийный срок хранения Амилоглюкаваморина Гх 200 часов. При хранении свыше указанного срока препарат годен к применению, но допускают снижение его активности, что учитывают при расходовании в производстве.

При хранении соблюдают условия  исключающие попадание солнечных  лучей и обеспечивающие поддержание  температуры от плюс 25 до минус 25°С

 

1.4.3 Спиртосодержащие отходы ликероводочного производства

 

Спиртосодержащие отходы ликероводочного производства транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозок грузов, действующих на данных видах транспорта. Спиртосодержащие отходы сопровождаются следующими документами-разрешительным письмом администрации предприятия, протоколом испытаний. Отходы сливаются в бочку V= 20,0 дал и насосом перекачиваются в мерники первого класса №№1;6. И затем насосом перекачивают в передаточный чан, где смешивают с готовой бражкой и подают в бражную колонну на перегонку.

 

1.4.4 Характеристика воды

 

При  производстве  спирта  используют  воду питьевую по СанПиН 2.1.41074-01. Требования к качеству воды, используемой на технологические операции, приведены в таблице 4. 

Таблица 4 - Качество воды, используемой в производстве спирта

Показатели  качества воды	Единица измерения	Технологическая операция, оборудование
		приготовление замеса, мойка  оборудования	Охлаждение ферментных препаратов в сборниках, сусла в теплообменниках
1	2	3	4
Физические
Температура	оС	От 35 до 55	Не более 22
Концентрация взвешенных веществ, не более	мг/дм3	70	50
Концентрация масел и  смолообразующих веществ	мг/дм3	Следы	Не более 10
Запах, не более	Балл	2	3
Цветность, не более	Градус	20	3
Химические
рН	-	От 6,0 до 7,5	От 6,5 до 8,5
Жёсткость общая, не более	мг экв/дм3	9	9
Жёсткость карбонатная	То же	Не нормируют	Не более 3
Щёлочность общая	-«-	-	От 3,5 до 4,0
Сухой остаток, не более	мг/дм3	2000	1000
ХПК	мг О2/дм3	Не нормируют	100
Хлориды, не более	мг/дм3	400	400

 

Продолжение таблицы 4

1	2	3	4
Биологические
БПК5	мг О2/дм3	Не нормируют	Не более 40

 

Для приготовления замеса используют питьевую воду и условно  чистую с температурой не более 55^оС, рН не менее 5,0 и жёсткостью не выше 9,0 мг экв/дм³. Не допускают присутствия в ней солей тяжёлых металлов: ртути, бария и других, а также солей азотистой кислоты, аммиака. Концентрация солей не должна превышать, мг/дм³: сульфидов, хлоридов, двууглекислых солей – 400; фосфатов, силикатов – 200; нитратов – 45; свинца 0,1; мышьяка – 0,05.

Вода, поступающая на охлаждение в теплообменные аппараты, должна иметь температуру не более 22^оС; в воде должна полностью отсутствовать коррозийная активность.

 

1.4.5 Характеристика вспомогательных материалов

 

Вспомогательные материалы, применяемые при переработке  зернового сырья на спирт, не должны содержать посторонних вредных веществ, угнетающих дрожжи или ухудшающих качество продукции и сопровождается паспортом.

Для подкисления дрожжей  применяют кислоту серную техническую. Серная кислота перед применением  должна быть проверена на содержание моногидрата (Н₂SО₄).

Известь хлорную применяют  для дезинфекции оборудования, трубопроводов, помещений в виде порошка белого цвета с содержанием активного  хлора в количестве от 20% до 28 % (марка  А) и  от 27% до 35 % (марка Б).

Двуосновня соль гипохлорита кальция применяют для дезинфекции оборудования, трубопроводов, помещений в виде порошка белого цвета с содержанием активного хлора в количестве от 20% до 28 % (марка А) и от 27% до 35 % (марка Б).

Натр едкий технический представляет собой белую чешуйчатую массу, гигроскопичен. В воде хорошо растворим, может поражать кожу. Применяют для мойки аппаратуры, трубопроводов.

В качестве антисептика используют формалин технический, содержащий наименьшее количество метанола. 

Олеиновую кислоту используют для  гашения пены в бродильных чанах  и дрожжерастительных аппаратах. Олеиновую  кислоту разбрызгивают по поверхности  пенящейся бражки. Расход олеиновой  кислоты составляет от 4,0 до 4,5 кг/1000 дал спирта.

Эмульсия КЭС-20 используется в качестве пеногасителя при гашении пены  в бродильных чанах, вожбраживателях и дрожжерастительных аппаратах.