Производство спирта

 

Суммарное содержание основных примесей спирта в образце № 3 снизилось  на 43-45 % по сравнению с контролем (таблица 16).

 

 

 

 

2.8 Разработка аппаратурно-технологической  схемы водно-тепловой обработки  пшеницы с использованием ультразвука

 

На основании проведенных  исследований была разработана аппаратурно-технологической  схема водно-тепловой обработки  пшеницы с использованием ультразвука (рис. 20).

 

 

 

1-приемный  бункер; 2,12-нория; 3-магнитный сепаратор; 4-зерноочистительный сепаратор; 5-бункер  очищенного зерна; 6,9-шнековый транспортер; 7-вентилятор; 8-циклон; 10-бункер отходов  после аспирации; 11-бункер зерновых  отходов; 13-автоматические весы (СРЗВ);  14-промежуточный бункер; 15-молотковая  дробилка; 16-смеситель; 17,21,23,25,31-насос; 18,27,28-сборник растворов ферментных  препаратов; 19,29-дозатор; 20-расходомер; 22-аппарат водно-тепловой, ферментативной  обработки, снабженный ультразвуковым  излучателем и мешалкой; 24-паросепаратор-выдерживатель; 26,32-теплообменник пластинчатый; 30-осахариватель-выдерживатель

Рисунок 20 -  Аппаратурно-технологическая  схема водно-тепловой обработки  пшеницы с использованием ультразвука

 

На основании проведенного сравнительного анализа выбран способ водно-тепловой обработки сырья  c использованием термостабильной амилазы, добавкой 0,1% ионов кальция и непрерывного ультразвукового воздействия в течение 45 мин. Установлено, что данный способ позволил интенсифицировать процесс приготовления сусла на 2 ч, уменьшить степень помола пшеницы до 65 % прохода через сито с d_отв= 1,0 мм и дозу внесения ферментного препарата на 49 %. Разработанный способ позволил сократить процесс брожения на  8 ч, увеличить выход спирта на 0,2 дал/т условного крахмала при переработке пшеницы, снизить содержание летучих примесей спирта в бражке на  43-45 %.

 

 

Заключение

 

В данной работе исследовано совместное влияние ультразвукового воздействия и добавки кофактора – ионов кальция на активность ферментов зерна и ферментных препаратов. Установлено, что ультразвуковое воздействие в течение 45-50 мин и добавка ионов кальция в концентрации 0,1% позволило увеличить активность α-амилазы пшеницы на 50 % и термостабильной амилазы ферментного препарата – в 3,5 раза по сравнению с тепловым воздействием.

Исследовано влияние продолжительности  ультразвуковой обработки разваренной  массы при добавке ионов кальция в дискретном режиме на качество сусла. Установлено, что воздействие ультразвука в дискретном режиме при суммарной продолжительности 50 мин с использованием ферментного препарата и добавке 0,1% ионов кальция позволило сократить процесс приготовления сусла на 40 мин.

Разработан способ интенсификации процесса водно-тепловой обработки  пшеницы с использованием непрерывного воздействия ультразвука и добавкой ионов кальция в концентрации 0,1%. Установлено, что непрерывная ультразвуковая обработка массы в течение 45 мин с использованием термостабильной амилазы и добавкой ионов кальция позволила сократить продолжительность приготовления сусла на 2 ч, снизить дозу внесения ферментного препарата на 49 %.

Изучено влияние степени  помола пшеницы на физико-химические показатели сусла при ультразвуковой обработке и добавке ионов кальция  разваренной массы. Установлено, что воздействие ультразвука позволило снизить степень помола пшеницы до 65 % прохода через сито с d_отв = 1 мм по сравнению с 90 – 95 % в контроле.

Исследовано влияние ультразвуковой обработки разваренной массы  на контаминацию сусла при добавке ионов кальция. Установлено, что ультразвуковое воздействие позволило уменьшить общее содержание микроорганизмов в сусле на 98 - 99 % по сравнению с контролем.

Изучена зависимость между  активацией ферментов в процессе водно-тепловой обработки пшеницы  ультразвуком и добавкой ионов кальция и интенсификацией процесса брожения. Установлено, что при сбраживании сусла, полученного с использованием непрерывного ультразвукового воздействия и термостабильной амилазы при добавке ионов кальция в концентрации 0,1%, процесс брожения сократился на 8 ч, выход спирта увеличился на 0,2 дал/т условного крахмала, суммарное содержание летучих примесей спирта уменьшилась на  43-45 % по сравнению с контролем.

 

 

Библиографический список

 

1 Технология спирта / В.Л. Яровенко [и др.]. – М.: Колос, 2002. – 465 с.

2 Полякова В.А., Андриенко Т.В., Крикунова Л.Н. Получение осахаренного сусла из ИК-обработанного зерна ржи // Хранение и переработка сельхозсырья, 2003. - №7. – С. 21

3 Смирнова И.В., Кречетникова А.Н. Применение ультразвука в спиртовой промышленности // Производство спирта и ликероводочных изделий. №2. 2004. – С. 37 - 38

4 Патент РФ № 225 22 57 Способ подготовки крахмалсодержащего сырья при производстве спирта

5 Патент РФ №2264473 Способ получения гидролизата из крахмалосодержащего сырья и установка для его осуществления

6 Технология экструзионных продуктов / А.Н. Остриков, Г.О. Магомедов, Н.М. Дерканосова, В.Н. Васиенко, О.В. Абрамов, К.В. Платов. СПб: «Проспект Науки», 2007. – 202 с.

7 Типовой регламент производства спирта из крахмалсодержащего сырья. – М.: Стройиздат, 1985

8 Мальцев П.М. Технология бродильных производств. – М.: Пищевая промышленность, 1980. – 360 с.

9 Степанов В.И., Римарева Л.В., Иванов В.В., Шариков А.Ю. Метод переработки крахмалсодержащего сырья при получении концентрированного зернового сусла // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2007. - №3. – С.16-17

10. Пушкарь А.К., Смирнова И.В. Исследование возможности применения ультразвука на стадии водно-тепловой обработки крахмалсодержащего сырья производства спирта // Сборник материалов юбилейной студенческой научной конференции, посвященной 75-летию МГУПП, 25 марта - 15 апреля 2005г, Москва. - М.: МГУПП, 2005. – С.31 – 35
11. Сборник положений и инструкций по использованию сырья на предприятиях спиртовой отрасли. - М., 2006 г. 

12 Смирнова И.В., Кречетникова А.Н. Влияние ультразвуковой обработки на компоненты химического состава пшеницы при производстве спирта // Производство спирта и ликероводочных изделий. № 3. 2005. – С. 27 - 29

13 Смирнова И.В., Кречетникова А.Н., Панченко Л.В. Влияние ультразвуковой обработки сырья на микроорганизмы сусла // Материалы VI Международной научной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела». –Т.2. – Вып.6. – Уфа: изд-во «Реактив», 2006. – С.184–187

14. Смирнова И.В., Кречетникова А.Н., Гернет М.В. Способ получения сусла в производстве спирта с ультразвуковой обработкой сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. № 9. 2007. – С.67-68.
15. Производственный технологический регламент на получение спирта из крахмалосодержащего сырья, завода по получению спирта - структурного подразделения Бирского спирто-водочного комбината филиала ОАО «Башспирт». Часть 1.

16 Технологические укрупненные нормы водопотребления и водоотведения по видам производств для спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалистое сырье

17 Производственный технологический регламент для получения ректификованного спирта по ГОСТ 5962-67 на предприятии ГУП Бирский ликеро-водочный завод, СП (структурное подразделение) «Березовский спирт завод». Часть 2.

18 Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Кадиева А.Т., Шелехова Т.И. Технологические аспекты получения высококачественного спирта. Производство спирта и ликероводочных изделий. 2002. № 3. – С. 16-19

19 Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Кадиева А.Т., Шелехова Т.И., Веселовкая О.В. Рациональный выбор расы спиртовых дрожжей.  Производство спирта и ликероводочных изделий. 2001. № 2. – С. 19-21

20 Цед Е.А., Волкова С.В., Королева Л.М., Кузьмина А.А. Исследование биохимических особенностей получения и сбраживания спиртового сусла // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2007. - №4. – С.27-28

21. Кавецкий Г. Д., Королев А. В. - Процессы и аппараты пищевых производств.-М.: Агропромиздат, 1991. - 256 с.
22. Технология пищевых производств / Л. П. Ковальская, И. С. Шуб, Г. М. Мелькина и др. Под ред. Л. П. Ковальской. — М.: Колос, 1997. - 286 с.
23. Стабников В. Н., Николаев А. П., Мандельштейн М. Л. - Ректификация в пищевой промышленности. Теория процесса, машины, интенсификация.—М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 232 с.
24. Стабников В. Н. Перегонка и ректификация спирта. — М.: Пищепромиздат, 1962. — 289 с.
25. Оборудование спиртовых заводов/ С.П. Колосков, В.Л. Яровенко, В.Н. Стабников, Б.А. Устинников.—М.: Пищевая промышленность, 1975.—189 с.
26. Цыганков П.С., Носенко В.. А. Увеличение выхода ректификованного спирта за счет выделения этанола из ЭАФ. - Известия ВУЗов, Пищевая технология, 1969, № 3. - С. 25-28.
27. Регламент производства спирта из крахмалистого сырья. Ч.1. ПТР 10-12516-99 от 28.10.99г.
28. Регламент производства спирта из крахмалистого сырья. Ч.2. ПТР 10-  16627-O1от 28.10.99г.
29. ГОСТ Р 51652-2000 «Спирт этиловый ректификованный. Технические условия». Издательство Госкомитета стандартов, М., 1988.

30. Электронный ресурс: Антология спиртового брожения (ферментации), дистилляция и ректификация этилового спирта (алкоголя). производство водки. Режим доступа http://www.sergey-osetrov.narod.ru/

31 Ильина Е.В. Малые предприятия по производству пива, безалкогольных напитков, спирта и ликероводочных изделий: учебное пособие для пищевых вузов. Издательство ДеЛи принт, М., 2006. - 128 с.

32 Технологический регламент производства спирта из крахмалистого сырья. - М.: Минсельхозпрод РФ, 1998. – 78 с.

33 Ресурсосберегающая технология в производстве спирта / (под. ред. Н.С. Терновского) – М.: Пищевая промышленность, 1994. – 167 с.

34 Инструкция по нормированию расхода тепловой энергии и топлива для спиртзаводов, перерабатывающих крахмалистое сырье. - М.: ЦНИИТЭИИПищепром, 1983 – 420 с.

35 Инструкция по нормированию расхода электрической энергии для спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалистого сырья. - М.: ЦНИИТЭПищепром, 1983 – 455 с.