Способ подготовки гидролизата для выращивания кормовых дрожжей и получения этилового спирта

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу подготовки сахарсодержащих сред, полученных в процессе кислотного гидролиза растительного сырья. Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов при более полном удалении фурфурола , а также дополнительное извлечение фурфурола. Способ заключается в том, что гидролизат нейтрализуют и подвергают ректификации при давлении 0,04- 0.08 МПа, отбирая фурфуролсодержащий конденсат, а окисление ингибирующих примесей ведут путем подачи воздуха в нейтрализат, содержащий 0,001-0,01 мас.% фурфурола, при 78-95°С. 2 табл. / Г} Г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ШИ63НМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4738982/13 (22) 21.09.89 (46) 23.10.91. Бюл. N. 39 (71) Научно-производственное гидролизное объединение

-(72) В.Ю.Аристович, О.И.Шаповалов и

М.Э,Кособоков (53) 663.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1330155, кл. С 12 N 1/22, 1984.

Каменецкий В.И., Гельфанд Е.Д., Кокоулин Н,П. Интенсивный способ повышения доброкачественности гидролиэа при продувке его воздухом. — Гидролизная и лесохимическая промышленность, 1979, М 5, с.

21-23. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ГИДРОЛИЗАТА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КОРМОВЫХ

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу подготовки сахарсодержащих сред, полученных в процессе кислотного гидролиза растительного сырья.

Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов при более полном удалении фурфурола, а также дополнительное извлечение фурфурола.

Способ заключается в том, что гидролиэат растительного сырья нейтрализуют до рН 4,2 и полученный нейтралиэат направляют на ректификацию при пониженном давлении 0,04-0,08 МПа и при 78-950С в нейтрализат с концентрацией фурфурола

0,001 вЂ,01 мас; непрерывно подают кислородсодержащий газ, например воздух.

„„ЯЦÄÄ 1685996 А1 (5м С 12 N 1/22//(С 12 N 1/22, С 12

R 1:72) ДРОЖЖЕЙ И ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛОВОГО

СПИРТА (57) Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу подготовки сахарсодержащих сред, полученных в процессе кислотного гидролиза растительного сырья. Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов при более полном удалении фурфурола, а также дополнительное извлечение фурфурола. Способ заключается в том, что гидролизат нейтрализуют и подвергают ректификации при давлении 0,04 — 0,08 МПа, отбирая фурфуролсодержащий конденсат, а окисление. ингибирующих примесей ведут путем подачи воздуха в нейтрализат, содержащий 0,001 — 0,01 мас.% фурфурола, при

78-95 С. 2 табл.

Подача воздуха в кипящую кубовую жидкость приводит к глубокому окислению лигногуминовых веществ. Лигногуминовые вещества представляют собой сложные агрегатированные соединения, образованные благодаря повышенной комплексообразующей способности лигнина и его модификаций. Так как лигногуминовые вещества являются одной из модификаций лигнина, то при их окислении и некипящем состоянии процесс происходит на поверхности комплекса и не затрагивает внутренние связи. В связи с тем, что в процессе кипячения часть связей разрушается, комплексы превращаются в более простые соединения, вероятно поэтому окисляются как внешние, так и внутренние связи лигногуминовых веществ.

1685996

Процесс должен проходить при пониженном давлении потому, что при атмос4>ерном давлении начинают разрушаться сахара. Непрерывная подача воздуха в кубовую жидкость колонны при ректифика- 5 ции обеспечивает исчерпание фурфурола из куба колонны и выделение его вверху колонны, При этом не происходит окисления фурфурола кислородом воздуха в связи с тем, что кислород расходуется в 10 основном на окисление лигногуминовых соединений в кубовой жидкости и на ниж-. них тарелках колонны, где практически отсутствует фурфурол. При давлении в колонне менее 0,04 МПа снижается сте- 15 пень окисления лигногуминовых веществ и, кроме того, начинается унос фурфурола в атмосферу, При давлении в колонне более 0,08 Mila начинается процесс разрушения сахаров, что приводи г к 20 уменьшению выхсда дро>кжей, При концентрации фурфурола в кубовой жидкости колонны больше 0,01 мас. происходит снижение степени его извлечения 25 из нейтрализата. Поддер>кание концентрации фурфурола в кубовой жидкости колонны менее 0,001 приводит к увеличению расхода греющего пара и, как следствие этого, повышается себестоимость целевых про- 30 дуктов.

Таким образом, необходимым и достаточным условием для осуществления предлагаемого способа является давление

0,04 — 0,08 МПа и концентрация фурфуро- 35 ла в кубовой жидкости колонны 0,001—

0,01 мас.7О.

В табл. 1 приведены данные о выходе дрожжей, спирта и фурфурола в зависимости от давления в колонне и содержания 40 фурфурола в кубовой жидкости колонны, Пример 1. Гидролизат, содержащий водный раствор сахаров 2,8 / и до 0,06 фурфурола, подается нэ стадию двуступенчатой нейтрализации:: до рН 3,5 известко- 45 вым молоком, затем до рН 4,2 — 25 -ным раствором аммиака в воде, Нейтрализованный гидролизат фильтруют и направляют на ректификацию в колонну, работающую при давлении 0,04 МПа, 50

Температура в кубе колонны 78"С, Температура вверху колонны 75 С, Вверху колонны отбирают дистиллят с содержанием фурфурола 3 мас., который направляют в сборник фурфуролсодержащего 55 конденсата. Выход фурфурола 90% от его содержания в нейтралиэате. В кипящую кубовую жидкость колонны с содержанием фурфурола 0,006 непрерывно подается воздух.

Нейтралиэат выводят из кубовой части колонны и направляют на выращивание дрожжей Candid@ aconii КС-2 при 38-39 С, рН 4,2, Выход дрожжей 59,3 от РВ, Нейтрализат направляют на получение этилового спирта. Выход спирта

500, Пример 2, Получение дрожжей аналогично примеру 1, но ректификацию проводят при P = 0,06 МПа. Температура в кубе колонны 88 С,Температура вверху колонны 85"С. Содержание фурфурола в облагороженном нейтрализате, 0,001 мас., Выход фурфурола из нейтралиэата 98%.

Нейтрализат направляют на выращивание дрожжей. Выход дрожжей 58,9 от РВ.

Нейтрализат направляют на получение спирта, Выход спирта 50 .

Пример 3. Аналогичен примеру 1.

Давление 0,08 МПа. Температура в кубе колонны 95 С, температура вверху колонны

92 С, Полученное сусло направляют на получение спирта. Выход фурфурола 83 — 84 .

Выход спирта 50 .

Нейтрэлизат направляют на выращивание дрожжей. Выход дрожжей 57,8 от PB.

Пример 4. Аналогичен примеру 1.

Давление атмосферное. Воздух нагнетают в куб колонны компрессором. Температура в кубе колонны 101 С, температура вверху колонны 99,8 С. Содержание РВ уменьшается до 2,61%, Содержание фурфурола в облагороженном нейтрализате 0,008 мас., Выход фурфурола из нейтрализата 60 .

Нейтрализат направляют на выращивание дрожжей, Выход дрожжей от исходного

РВ 53,9%, Пример 5. Аналогичен примеру 1.

Давление 0,09 МПа. Выход фурфурола из нейтрализата 68 .

Нейтрализат направляют на выращивание дрожжей, Выход дрожжей 55 от РВ.

Нейтрглизат направляют на стадию получения спирта. Выход спирта 48%, Пример 6. Аналогичен примеру 1, Давление 0.03 МПа.

Полученное сусло направляют на получение спирта. Выход фурфурола из нейтрализата 80, выход спирта 49, Нейтрализат направляют на выращивание кормовых дрожжей, Результаты выращивания дрожжей нэ нейтрализованных гидролизатах после их обработки предлагаемым и известным способами приведены в табл. 2.

В качестве контроля в предлагаемом способе используют нейтрализованный гидролизэт, продутый воздухом при 40—

1685996

Таблица 1

Таблица

* Количество разложившихся сахаров по сравнению с контролем.

Составитель B.Ãîëèìáåò

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор И,Шмакова

Заказ 3576 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101,45 С, при атмосферном давлении в течение

1 ч.

Как видно иэ табл. 2, при продувке воздухом кипящей кубовой жидкости при пониженном давлении при 77,8 и 88 С разрушения сахаров не происходит. Увеличение выхода дрожжей по сравнению с известным способом 12-13 . от PB.

Использование данного способа при атмосферном давлении приводит к распаду 6 — 8 сахаров от исходных и к уменьшению выхода дрожжей, Таким образом, предлагаемый способ подготовки сахарсбдержащих сред позволяет увеличить выход дрожжей на 8 — 10 от

РВ, этилового спирта на 4 — 6%, фурфурола на 10 — 12%.

Формула изобретения

Способ подготовки гидролизата для выращивания кормовых дрожжей и получения этилового спирта, предусматривающий ней5 трализацию гидролизата и окисление ингибирующих примесей, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевых продуктов при более полном удалении фурфурола, а также дополнительного иэвле10 чения фурфурола, после нейтрализации гидролизат направляют на ректификацию, которую ведут при давлении 0,04-0,08 МПа, отбирая фурфуролсодержащий конденсат, а окисление ингибирующих примесей ведут

15 путем подачи воздуха в нейтралиэат, содержащий 0,001 — 0,01 мас.%фурфурола,,при

78-95 С.