Способ получения спирта

 

Изобретение относится к биотехнологии и касается производства этилового спирта, содержащего биологически активные вещества. Способ включает подготовку сырья, сбраживание и ректификацию. На стадии ректификации на входе или выходе колонны окончательной очистки дозированно вводят водно-спиртовые экстракты биологически активных веществ из растительного сырья. В качестве экстрактов используют вытяжки, настои, настойки женьшеня, крапивы, ромашки, элеутерококка и другие. Изобретение позволит получить промышленным способом в непрерывном цикле растворы биологически активных веществ в крепком спирте.

Изобретение относится к биотехнологии промышленности и касается производства этилового спирта, содержащего биологически активные вещества.

Известны различные способы получения спиртовых напитков или спиртных растворов, содержащих биологически активные вещества из растительного сырья, например способ получения спиртного напитка с лечебными свойствами, содержащего кверцитрин, при котором подвергают спиртовому брожению сок травы хоут туинин [1, 2].

Спирты, содержащие эфиро-масличные извлечения, готовят обычно путем смешивания измельченного растительного сырья с водно-спиртовой жидкостью (50-60%), настаиванием с последующей перегонкой первого залива [3]. Например, для получения ароматного спирта используют лимонную корку, которую настаивают дважды с водно-спиртовым раствором крепостью 90 и 45% для получения настоя первого и второго залива, купажируют, а затем перегоняют [4]. Недостаток - способы не подходят для получения спиртов, содержащих экстрактивные вещества растений.

Известен водно-спиртовой раствор (водка "Русь"), содержащий биологически активные вещества из биомассы женьшеня, который получают при смешивании водно-спиртовой жидкости с настоем биомассы женьшеня и последующим фильтрованием [5].

Однако все эти способы не позволяют получить концентрированные спиртовые растворы биологически активных веществ из растительного сырья.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения спирта, включающий подготовку сырья к брожению, сбраживание и ректификацию. При этом получают спирт концентрацией 96% [6].

Экстракты (настойки, настои) - спиртосодержащие извлечения биологически активных веществ из растительного сырья готовят с использованием 20-70% спирта, почти все они - темноокрашенные жидкости, часто содержат взвесь [7]. Как правило, при их смешивании с концентрированным спиртом образуется опалесценция, даже выпадает осадок. Однако в косметической промышленности (приготовление лосьонов, тоников, одеколонов), а также в пищевой и медицинской промышленности в силу технологических особенностей и органолептических требований необходимы не взвеси, а растворы БАВ на основе концентрированного спирта.

Задача изобретения - разработать способ, позволяющий получить промышленным путем концентрированный спирт, содержащий БАВ из растительного сырья, используемый в качестве компонента и растворителя в косметической, медицинской и пищевой промышленности.

Задача изобретения реализуется предлагаемым способом, который включает подготовку сырья, сбраживание и ректификацию, причем на стадии ректификации дозированно вводятся водно-спиртовые экстракты биологически активных веществ из растительного сырья. Экстракты вводятся на входе или выходе колонны окончательной очистки.

Пример 1. Отходы лесопиления и деревообработки - щепа и опилки хвойных и лиственных пород массой 420 т загружают в аппараты для гидролиза и заливают раствором серной кислоты. В результате прогрева под давлением происходит гидролиз сырья, и после отделения лигнина получается около 3800 т гидролизата. Затем происходит испарение гидролизата и инверсия сахаров. На следующей стадии гидролизат, имеющий кислую среду (pН 1,2-1,8), нейтрализуют известковым молоком и аммиачной водой, доводя рН до 4,1-4,5, и затем отстаивают и охлаждают.

Превращение содержащихся в полученном сусле сахаров в этиловый спирт производят путем сбраживания сусла, в результате чего получают около 3200 т полупродукта с объемной концентрацией этанола 1,1-3,5%.

Очистка бражки производится на следующей стадии производства - ректификации и осуществляется с помощью ряда очистных колонн. На этой стадии производства на выходе из метанольной колонны дозированно через эпруветку подают 8,6 кг настоя биоженьшеня, и 28 т готового продукта (состава биоженьшеневого), представляющего собой раствор биологически активных веществ биоженьшеня в 95-97% спирте, поступает в сборник отпускного отделения.

20%-ный настой из биомассы женьшеня, используемый для получения состава биоженьшеневого, согласно ТУ 64-13-24-89 готовится на 20%-ном этиловом спирте и представляет собой коричневую жидкость со специфическим запахом, с массовой долей сухих веществ не менее 4% и массовой долей СГФ не менее 0,2%.

Сумма экстрактивных веществ женьшеня, включающая кроме СГФ (тритерпеновые гликозиды) полисахариды, фенольные кислоты, полиацетиленовые, жирнокислотные соединения, пектиновые вещества и т.д., оказывает благотворное тонизирующее, противовоспалительное, ранозаживляющее действие на кожу человека и находит широкое применение в косметической промышленности.

Полученный на стадии ректификации продукт - "Состав биоженьшеневый" (ТУ 9154-005-23079984-95) представляет собой подвижную легковоспламеняющуюся бесцветную или слегка желтоватую жидкость с характерным спиртовым запахом, имеющую следующие показатели качества: - объемная доля этилового спирта - не менее 95%; - массовая концентрация сивушного масла - не более 4 мг/дм³; - массовая концентрация кислот - не более 15 мг/дм³; - массовая концентрация сложных эфиров - не более 30 мг/дм³; - объемная доля метилового спирта - не более 0,05 мг/дм³; - реакция на присутствие тритерпеновых гликозидов - положительная.

Пример 2. Фуражное зерно (пшеница, рожь, ячмень) на первом этапе биохимической переработки подвергают гидролизу, в результате чего получают гидролизат, имеющий высокую температуру и кислотность.

Гидролизат охлаждают путем самоиспарения и производят инверсию полисахаридов. Затем в результате нейтрализации гидролизата повышают рН до 3,5, полученный нейтрализат обогащают неорганическими веществами, отстаивают и охлаждают. После операции сбраживания спиртовую бражку очищают и на этой стадии производства на линии питания метанольной колонны дозированно подают 16,0 кг жидкого экстракта крапивы (по ФС 42-2050-83 или ТУ 9265-001-13190640-97). В процессе работы колонны пары метилового спирта поступают в дефлегматор, а в нижней части колонны происходит отбор 30 т готового продукта - 95-97% спирта, содержащего биологически активные вещества листьев крапивы.

Полученный продукт по основным показателям соответствует требованиям, предъявляемым к этиловому спирту, а также дает положительную реакцию на присутствие витамина К - основного действующего вещества листьев крапивы.

Пример 3. Исходное сырье для получения спирта мелассу свекловичную разбавляют водой, подогревают, обрабатывают раствором серной кислоты, доводя рН до 4-6, и обогащают неорганическими веществами.

Подготовленную таким образом мелассу подвергают сбраживанию, а затем спиртовую бражку очищают и на стадии ректификации на входе колонны окончательной очистки подают дозированно спирто-водный экстракт цветков ромашки (ТУ 56.451-93) массой 22,0 кг.

Полученный готовый продукт (32 т) представляет собой раствор биологически активных веществ цветков ромашки в 95-97%-ном спирте и дает положительную реакцию на флавоноиды, подтверждающую наличие в продукте биологически активных веществ ромашки.

Получение раствора экстрактивных веществ растений в крепком спирте путем простого смешивания растительного экстракта и спирта в аналогичном соотношении (примеры 1, 2, 3) приводит к опалесценции и выпадению осадка.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить промышленным способом в непрерывном цикле производства растворы биологически активных веществ растений в крепком спирте. В качестве растительных продуктов можно использовать экстракты, настои, либо настойки биоженьшеня, крапивы, ромашки, элеутерококка и др.растений.

Такой спирт применяют в косметической и пищевой промышленности.

Источники информации 1. Заявка Японии N 63-166917, кл. С 12 G 3/02, А 23 L 2/38, 88.07.06.

2. Заявка Японии N 1-120542, кл. С 12 G 3/02, А 23 L 2/38, 89.05.16.

3. Справочник технолога ликеро-водочного производства. Под редакцией И. И.Бурачевского. - М.: Агропромиздат. 1988, с. 119.

4. А.С. СССР N 1351972, кл. С 12 G 3/06, 1987.

5. Патент СССР N 1838399, кл. С 12 G 3/06, 1992.

6. Технология спирта. Под редакцией Смирнова А.А. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, с. 3,277-279, 307-334.

7. Муравьев И.А. Технология лекарств. - М.: Медицина, 1971, с. 195, 202.

Формула изобретения

Способ получения спирта, включающий подготовку сырья, сбраживание, ректификацию, отличающийся тем, что на стадии ректификации на входе или выходе колонны окончательной очистки дозированно вводят водно-спиртовые экстракты биологически активных веществ из растительного сырья.