"способ производства этилового спирта "супер" из зернового сырья"

 

Использование: в спиртовой промышленности . Сущность изобретения: зерновое сырье измельчают, смешивают с водой, разваривают , осахаривают, разделяют на два потока о соотношении 1:10, отбирая больший поток на брожение, а меньший дополнительно осахариоают, вводят молочнокислые бактерии, выдерживают для подкисления, вводят источник фосфора и разделяют на две части в соотношении 1:10. Большую часть пастеризуют при 70-75°С, охлаждают до температуры складки и вводят ззсевные дрожжи, полученные по методу чистой культуры в увеличивающемся объеме сусла от колбы до маточника, а затем подают на брожение совместно с оставшимся большим потоком свежего осахаренного сусла, Меньший поток возвращают на стадию приготовления маточных дрожжей,.осуществляя предварительно глубокую стерилизацию до 95-100°С и охлаждение до температуры складки. Полученную бражку направляют на перегонку и ректификацию с получением высококачественного ректификованного спирта. 70 с

(sl)s С 12 P 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ПаТЕНТУ f}(,!

- МБ/ . ОТ ., К ПАТЕНТУ

О

О

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5019240/13 (22) 28.12.91 (46) 07.09.93. Бюл. hh 33-36 (71) Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии (72) Сергиенко Н.Н., Рязанов С.Н., Дудченко

Г.И., Климутин Л.Н., Устинников Б.А., Ярмош В.И. (73) Производственное обьединение спиртовой, ликеро-водочной и пищевой биотехнологии "Кристалл" (56) 1. Авторское свидетельство % 1362019, кл. С 12 P 7/06. 1984.

2. Регламент производства спирта иэ крахмалистого сы рья, ч, 1. М. ° 1979, с. 27-71, (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛОВОГО СПИРТА "СУПЕР" ИЗ ЗЕРНОВОГО

СЫРЬЯ (57) Использование: в спиртовой промышленности. Сущность изобретения: зерновое сырье измельчают, смешивают с водой, раэИзобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способам производства этилового спирта из зернового сырья.

Известен способ производства этилового спирта иэ зернового сырья, предусматривающий иэмельчение сырья, разваривание, охлаждение, осахаривание, введение молочной кислоты, стерилизацию и сбраживание.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства этилового спирта иэ крахмал- содержащего сырья, предусматриваривают, осахаривают, разделяют на два потока в соотношении 1:10, отбирая больший поток на брожение, а меньший дополнительно осахаривают, вводят молочнокислые бактерии. выдерживают для подкисления, вводят источник фосфора и разделяют на две части в соотношении 1:10.

Большую часть пастеризуют при 70-75 С, охлаждают до температуры складки и вводят засевные дрожжи, полученные по методу чистой культуры в увеличивающемся объеме сусла от колбы дЬ маточника, а затем подают на брожение совместно с оставшимся большим потоком свежего осахаренного сусла, Меньший поток возвращают на стадию приготовления маточных дрожжей,.осуществляя предварительно глубокую стерилизацию до 95-100 С и охлаждение до температуры складки. Полученную бражку направляют на перегонку и ректификацию с получением высококачественного ректификованного спирта. вающий иэмельчение сырья, смешивание его с водой, раэваривание, осахаривание, приготовление эасевных дрожжей путем последовательного разведения чистой культуры в увеличивающемся обьеме сусла от пробирки до маточника, разделение осахаренного сусла на два потока в соотношении

1:10, больший иэ которых направляют на брожение, а меньший на дрожжегенерацию, введение в меньший поток сусла молочнокислых бактерий, выдержку, на стерилизацию, охлаждение. введение засевных дрожжей, сбраживание, перегонку и ректификацию спирта (2).

2000330

Сущность изобретения заключается в том, что о способе производства этилового спирта иэ крахмалсодержащего сырья, предусматривающе л иэмельчение сырья, смешивание его с водой, раэваривание. осахаривание, приготовление засевных дрожжей путем последовательного разведения чистой культуры в увеличивающемся обьеме сусла от колбы до маточника, разделение осахаренного сусла на два потока в соотношении 1:10, больший из которых направляют на сбраживание, а меньший на дрожжегенерацию, введение в меньший дрожжевой поток молочнокислых бактерий, выдержку, охлаждение, введение эасевных дрожжей, сбражиоание, перегонку и ректификацию, согласно изобретению перед введением в сусло Mollo÷íoêèñëûõ бактерий его дополнительно осахаривают, а на стадии выдержки в сусло вводят источник фосфора и разделяют сусло на две части о соотношении 1:10, осуществляя пастеризацию, охлаждение и введение засевных дрожжей в большую часть, а меньшую возвращают на стадию приготовления эасевных дрожжей в маточник, осуществляя предварительную глубокую стерилизацию при 95 — 100 С и охлаждение до температуры складки, В результате осуществления данной совокупности признаков решается эадача— улучшение качества спирта. Качество спирта тесно связано с проведением брожения и жизнедеятельностью дрожжей. Максимальная скорость размножения дрожжей возможна лишь при обязательной и строгой сбалансированности процессов анаболизма и катаболиэма. Факторы тормозящие скорость роста дрожжей, могут быть самыми разнообразными. Прежде всего они могут быть связаны с несбалансированностью состава питательной среды. Решается задача — сбалансировать состав среды и создать оптимальные условия развития дрожжей и сбраживания сусла.

При дополнительном осахариоании под действием мультизнзимного комплекса амилолитических ферментов солода или грибной культуры происходит глубокий гидролиз составн ых компонентов сусла. Молочнокислые бактерии помимо образования молочной кислоты, подкисляющей сусло, обогащают его биологически активными веществами. в т,ч, и витаминами, При стерилизации сусла происходит автолиз бактерий и выделение биологически активных веществ, например, аминокислот, пептидов, которые необходимы дрожжам для их жизнедеятельности.

Получив таким образом среду, содержащую легко усваиваемые дрожжами углево5

55 ды и азотистые вещества, введя дополнительно источник фосфора, создается сбалансированный состав среды, необходимый для жизнедеятельности дрожжей благодаря совокупности существенных признаков: дополнительное осахаривание, введение источника фосфора в присутствии молочнокисл ых бактерий. Сбалансированность среды и раздельная термическая обработка способствует снижению содержания высших спиртов, накапливающихся в результате жизнедеятельности дрожжей на стадии спиртового брожения, что ведет к улучшению качества спирта, Использование чистой культуры дрожжей стабилизирует процесс брожения, исключает сверхнормативное накопление органических кислот в бражке, что также способствует улучшению качества спирта. Впервые в предлагаемом способе создаются оптимальные условия для развития дрожжей как на стадии маточных дрожжей, так и засевных благодаря циркуляции потока.

Таким образом, источник азота дрожжи усваивают за счет жизнедеятельности и автолиза бактерий, а фосфор вводят в дополнительно гидролизооанную среду, что позволяет сбалансировать содержание углеводов, азота и фосфора.

И хотя введение фосфора на стадии дрожжегенерации известно (см. например, а.с. 1170783. кл. С 12 P 7/06, 1984), введение его в совокупности с молочнокислыми бактериями, создающими благоприятные условия для размножения дрожжей, и симбиоз дрожжей и молочнокислых бактерий как на стадии маточных дрожжей, так и на стадии засевных дает новый технический результат — улучшение и ускорение условий брожения и улучшение качества спирта, т,к. дрожжи на всех стадиях работают на полноценной питательной среде, сбалансированной по С: N

: Р, при зто1л азот не вводят извне, как это имеет хлеста о известных технических решениях, а выделяется в результате жизнедеятельности бактерии и аотолиза.

Влияет также на технический результат раздельная термическая обработка сусла; пастеризация, а затем стерилизация при жестком режиме позволяют создать благоприятные условия для развития маточных и эасевных дрожжей. предотвратить инфицирование сусла. B результате осуществления осей совокупности признаков решается задача — L1IITollcl1Biio(. дрожжегенерирование, что является важным фактором для обеспечения микробиологической чистоты брожения, увеличения биомассы дрожжей и их качества, а з10 ведет к получению нового теи1ичесхого; <:.:1ульI;)1,I IIооI IøI .IIèþ каче2000330 ства спирта за счет ускорения брожения и более полного сбраживания сахаров. а также снижения накопления высших спиртов и органических кислот.

В этом и эакл очается причинно-следственная связь между существенными признаками и полученным результатом.

Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Крахмалсодержащее сырье по известной технологии измельчают, смешивают с водой, разваривают, охлаждают до температуры осахаривания и осахаривают. Осахаренное сусло разделяют на два потока в соотношении 1:10, больший из которых направляют на сбражиоание. Меньший поток сусла отбирают о дрожжанку, дополнительно осахаривают, вносят эасеоную культуру молочнокислых бактерий и выдерживают до повышения кислотности да 2,0-2,2 (рН 3,63,8) и вводят источник фосфора. Подкисленное сусло с фосфором разделяют на две части в соотношении 1:10. большую из которых пастеризуют, охлаждают и вводят засевные дрожжи, которые предварительно выращивают на сусло-агаре в пробирках, хранят культуру и пересеиоают на свежую питательную среду на сусла-агар, Затем осуществляют разведение частей культуры путем ее последовательного пересева с доведением абьема среды до производственной дрожжанки или дрожжегенератора на осахаренное сусло. 3 асевн ые дрож>ки из бутылки в маточник задают при 30 С, брожение в маточнике осуществляют при 25 — 30 С в течение 24 ч. По достижении видимого отбрада 5 — 6 па сахараметру полученные дрожжи вводят в качестве эасевных в большую часть охлажден ного пастеризованного сусла. Меньшую часть отделенного потока сусла направ lslloT на стадию приготовления засевных дрожжей о матачник, осуществляя глубокую стерилизацию и охлаждение до температуры складки.

Готовые дрожжи подают в бродильную батарею вместе с осгаошимся потоком охлажденного осахаренного сусла и начинают вести процесс брожения. Полученную бражку направляют на брагаректификационную установку, на которой получают очищенный ректификованный спирт.

Пример 1. Зерновое сырье — пшеницу измельчают на деэинтеграторе, смешивают с водой в соотношении 1:2,8 до концентрации 18 СВ и разваривают при 135 С при давлении 0,04 МПа о течение 50 мин. Разваренную массу охлаждают до 60 С и осахариоают глубинной культурой продуцентов амилолитических ферментов — глюкаваморином Гх амилосубтилином Гх, Продолжительность осахаривания 20 мин. Содержание сухих веществ в сусле 18 J(,.

От осахаренной массы отбирают 1/10 часть, дополнительно осахаривают солодом г з

5 в количестве 300 кг на 1 м сусла, вводят молочнокислые бактерии в количестве 2 по объему сусла и выдержиьгют для закисания сусла до рН 3,6. На стадии выдержки в подкисленное сусло вводят 130 г одноэа10 мещенного фосфата калия (КН2Р04) Hs 1 м сусла и разделяют сусло на две части в соотношении 1:10.

Большую часть сусла пастериэуют при

75 С е течение 30 мин, охлаждают до 30 С

15 и вводят засевные дрожжи. Засевные дрожжи готовят из чистой культуры. Разведение чистой культуры осуществляют путем последовательного пересева с доведением объе- . ма среды до производственной дрожжанки.

20 Из пробирки дрожжи переливают в колбу, а через 20 ч бродящее сусло переливают в бутыль и далее — в маточник на осахаренное сусло.

Брожение в маточнике осуществляют

25 при 30"С в течение 24 ч. По достижении видимого отброда 5 по сахарометру полученные дрожжи используют о качестве засевных, Оставшуюся меньшую часть сусла возвращают в маточник, осуществляя пред30 варительно глубокую стерилизацию его до

95 С и охлаждение до 25 С. Большую часть сусла с дрожжами вводят о бродильный чан совместно с остальными 9/10 частями.свежего осахаренного сусла и начинают вести

35 процесс брожения, Полученную бражку направляют на перегонку и ректификацию на брагоректификационную установку, работающую под вакуумол . Выход спирта 66.5 дал/т усл. крахмала, 40 Пример 2. Весь процесс вели по примеру 1, только в качестве зернового сырья испольэовали рожь. Стерилизацию вели при 100 С. В качестве источника фосфора вводили 140 гдиамлюнийфосфата. Вы45 хад спирта 65,7 дал/т усл, крахмала, Следует отметить, что выбранные режимы стерилиэации являются оптимальными.

Если проводить процесс ниже 95 С, то есть опасность инфекции засевных дрожжей, 50 при 100 С практически погибает вся посторонняя микрофлара, Полученный спирт обладает высокими качественными показателями и применяется для приготовления высококачественных

55 водок.

В табл. 1 приведены технологические показатели зрелой бражки, в табл. 2 cpar чительные показатели спирта, полученного предлагаемым способом по сравнению с известными.

2000330

Таблица 1

Технологические показатели зрелой бражки

Таблица 2

Сравнительные показатели спирта, полученного предлагаемым способом по сравнению с известным

Формула изобретения

Способ производства этилового спирта иэ зернового сырья. предусматривающий измельчение сырья, смешивание его с водой, разваривание, осахаривание, приготовление засевных дрожжей путем последовательного разведения чистой культуры в увеличивающемся объеме сусла от колбы до маточника, разделение осахаренного сусла на два потока в соотношении 1;10 больший из которых направляют на сбраживание, а меньший — на дрожжегенерацию, сбражииваиие, перегонку и ректификацию спирта, отличающийся тем, что меньший поток дрожжевого сусла дополнительно осахаривают и в него вводят молочнокислые бактерии, а затем выдерживают, 5 при этом на стадии выдержки в сусло вводят источник фосфора и разделяют его на две части в соотношении 1:10;большую иэ которых пастериэуют, охлаждают и вводят эасевные дрожжи, а меньшую возвращают в

10 маточник на приготовление эасевных дрожжей. проводя предварительно глубокую стерилизацию при 90 — 100 С и охлаждение до температуры на складки.

2000330

Продолжение табл.2

Экстра 8/С

1 сорт

Люкс

Супер

Показатели

3 4

Массовая концентрация сивушного масла в пересчете на смесь изоамилового и иэобутилового спиртов 3:1 в безводном спирте, мг/дм, не более

Массовая концентрация эфиров в пересчете на уксусно25 30

12 этиловый в безводном спирте, мг/дм, не более

0,03 0,05

0,03

0,05

0,02

Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт,, не более

12 15

Массовая концентрация свободных кислот без СОг в безводном спирте, мг/дм, не более

Содержание фурфурола

Не допускается

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор М.Букреева

Заказ 3065

Составитель А.Конкин

Техред М.Моргентал Корректор С.Юско