Способ производства спирта из отходов

 

Изобретение относится к производству спирта. Способ предусматривает подготовку сырья, разваривание, охлаждение разваренной массы, осахаривание массы α-амилазой, глюкоамилазой, ксиланазой, целлюлазой, охлаждение полученного сусла, сбраживание сусла, выделение спирта, α-амилазу, глюкоамилазу, ксиланазу и целлюлазу вводят в виде комплексного ферментного препарата, имеющего активности, не менее, ед./г: амилолитическую - 250, глюкоамилазную - 500, ксиланазную - 600, целлюлазную - 300. Осахаривание массы осуществляют при температуре 60°С в течение 2 часов, а сбраживание сусла проводят при температуре 35°С в течение 72 часов. Изобретение позволит увеличить выход спирта и упростить способ. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к производству спирта из отходов, в частности из отходов растительного происхождения, в том числе пищевого производства.

Известен способ производства спирта из растительного сырья, предусматривающий обработку сырья, в частности зерна, протосубтилином из расчета 14 ед/г белка зерна с последующим осахариванием, брожением полученного осахаренного сусла, перегонкой и ректификацией спирта (RU 2143001 С1, С 12 Р 7/06, публ. 20.12.99 г.).

Недостатком описанного способа является то, что в растительном сырье наряду с белком и крахмалистым углеводом содержится значительное количество некрахмалистых углеводов - гемицеллюлоз и целлюлозы.

Применение в описанном способе вышеуказанных ферментов не позволяет использовать некрахмалистые углеводы, что снижает эффективность процесса брожения и в конечном счете сказывается на выходе готового продукта - спирта.

Наиболее близким техническим решением к предложенному способу является способ производства спирта, предусматривающий нагрев сырья до 50°С, гидролиз его амилазой из расчета 3-4 ед. АС/г условного крахмала, нагревание смеси до 100°С, охлаждение до 55°С, выдерживание смеси при этой температуре в течение 1 часа с одновременной подачей на данной стадии комплексного ферментного препарата, содержащего глюкоамилазу и бактериальную амилазу, и комплексного ферментного препарата, содержащего целлюлазу, ксиланазу и пентозаназу. Выдерживание смеси осуществляют до получения сусла с концентрацией сухих веществ 25%. Затем сусло охлаждают до 24°С, сбраживают, и выделяют спирт (RU 2127760 С1, С 12 Р 7/06).

Недостатком известного способа является его сложность, так как ферменты вносят на разных стадиях производства спирта, а в качестве сырья используют натуральные продукты.

Задачей предложенного технического решения является утилизация отходов растительного происхождения, в том числе пищевого производства.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе производства спирта, предусматривающем подготовку сырья, разваривание, охлаждение разваренной массы, осахаривание массы амилазой, глюкоамилазой, ксиланазой и целлюлазой, охлаждение полученного сусла, сбраживание сусла и выделение спирта, согласно изобретению амилазу, глюкоамилазу, ксиланазу и целлюлазу вводят в виде комплексного ферментного препарата, имеющего активности, не менее, ед./г: амилолитическую - 250, глюкоамилазную - 500, ксиланазную - 600, целлюлазную - 300, при этом осахаривание массы осуществляют при температуре 60°С в течение 2 часов, а сбраживание сусла проводят при температуре 35°С в течение 72 часов. Кроме того, в качестве сырья используют пищевые отходы растительного происхождения; из отходов растительного происхождения используют отходы переработки фруктов, ягод, овощей, стержни кукурузных початков или их смеси. Кроме того, в качестве сырья используют отходы пекарного, мукомольного производства, отходы предприятий общественного питания (в частности, предприятий McDonald).

Изобретение иллюстрируется примером.

Пример

Этиловый спирт готовят периодическим способом. Технологическая схема его производства представлена на чертеже.

При приготовлении замеса соотношение сырья и воды варьируется в зависимости от вида используемого сырья. Количество воды выбирается с учетом необходимой консистенции среды в производственных условиях.

Соотношение сырья и воды представлено в таблице.

В качестве комплексного ферментного препарата используют препарат, имеющий активности, ед./г:

Амилаза 250

Глюкоамилаза 600

Ксиланаза 300

Целлюлаза 500

в количествах, указанных в таблице.

Об эффективности процесса судят по значениям количества сухих растворимых веществ сусла, титруемой кислотности бражки и содержанию этилового спирта в зрелой бражке.

Содержание спирта в бражке определялось методом перегонки с последующим его установлением в дистилляте аэрометрическим методом.

Результаты представлены в таблице.

Из представленной таблицы видно, что использование разработанного комплексного ферментного препарата при производстве этилового спирта из отходов растительного происхождения, в том числе пищевых отходов и их смесей, при определенных условиях позволяет увеличить выход спирта по сравнению с производством спирта по классической технологии.

Важными преимуществами заявляемого способа производства спирта по сравнению с известными является утилизация пищевых отходов и применение при одностадийном осахаривании комплексного ферментного препарата, состоящего из амилазы, глюкоамилазы, ксиланазы и целлюлазы.

Формула изобретения

1. Способ производства спирта, включающий подготовку сырья, разваривание, охлаждение разваренной массы, осахаривание массы α-амилазой, глюкоамилазой, ксиланазой, целлюлазой, охлаждение полученного сусла, сбраживание сусла, выделение спирта, отличающийся тем, что α-амилазу, глюкоамилазу, ксиланазу и целлюлазу вводят в виде комплексного ферментного препарата, имеющего активности, не менее, ед./г: амилолитическую 250, глюкоамилазную 500, ксиланазную 600, целлюлазную 300, при этом осахаривание массы осуществляют при температуре 60°С в течение 2 ч, а сбраживание сусла проводят при температуре 35°С в течение 72 ч.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сырья используют пищевые отходы растительного происхождения.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что из отходов растительного происхождения используют отходы переработки фруктов, ягод, овощей, стержни кукурузных початков или их смеси.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сырья используют отходы пекарного, мукомольного производства, отходы предприятий общественного питания или их смеси.

РИСУНКИРисунок 1