Способ получения спирта

Авторы патента:

C12P7/06 - этанол (как химический продукт)

Владельцы патента RU 2506312:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "Наука-Сервис С" (RU)

Изобретение относится к производству спирта. Способ предусматривает смешивание измельченного до размера частиц не более 300 нм зернового сырья с водой в соотношении 1:2-2,2. В полученный замес вносят разжижающий фермент и ферментный препарат, содержащий комплекс ферментов, гидролизующих некрахмальные полисахариды зерна, и протеолитический фермент. Затем замес нагревают до температуры 58-60°С, выдерживают 30 мин, подкисляют до значения рН 4,0-4,5, вносят глюкоамилазу и дополнительно выдерживают 60 мин. Подготовленное сусло охлаждают, вводят активированные дрожжи и сбраживают с последующим выделением из полученной бражки спирта. Изобретение позволяет снизить энергетические затраты при осуществлении способа, а также увеличить выход спирта с единицы сырья. 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве спирта.

Известен способ получения этилового спирта, включающий приготовление замеса с гидромодулем 1:3,5-2,5, разваривание крахмалосодержащего сырья, его осахаривание, сбраживание, выделение этилового спирта из бражки брагоректификацией (RU 2281329, МПК С12Р 7/06, опубл. 10.08.2006), а также с предварительным измельчением сырья до размеров частиц менее 1000 нм (RU 2407798, МПК С12Р 7/06, опубл. 27.12.10).

Недостатком первого способа являются высокие энергетические затраты, необходимые для разваривания и осахаривания крахмалосодержащего сырья, а недостатком и первого и второго - получение разбавленного сусла с концентрацией сухих веществ не более 16-18%, что ведет к образованию низкоконцентрированной барды и как следствие дополнительным затратам энергии на ее высушивание.

Технический результат заключается в снижении энергетических затрат при осуществлении способа за счет приготовления более концентрированного замеса (гидромодуль 1:2-2,2), а также увеличении выхода спирта с единицы сырья за счет более полного использования полисахаридов растительного сырья.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе получения спирта, предусматривающем дробление зернового сырья, смешивание измельченного сырья с водой с получением замеса, внесение в него ферментов, осахаривание, охлаждение сусла до температуры 30°С, сбраживание и выделение спирта из бражки брагоректификацией, дробление зернового сырья осуществляют до размера частиц не более 300 нм, смешивание измельченного сырья с водой осуществляют в соотношении 1:2-2,2 в зависимости от крахмалистости зерна с учетом того, что концентрация растворимых веществ в готовом сусле должна составлять 25-26,5%, в полученный замес вносят α-амилазу в количестве 2,5 ед/г условного крахмала, ферментный препарат, содержащий комплекс ферментов, гидролизующих некрахмальные полисахариды зерна, в количестве 0,25 ед активности на 1 г сырья и протеолитический фермент в количестве 0,04 ед на 1 г сырья, затем замес нагревают до температуры 58-60°С, выдерживают в течение 30 мин, подкисляют до рН 4,0-4,5, вносят глюкоамилазу в количестве 7,75 ед на 1 г крахмала и выдерживают в течение 60 мин, после охлаждения в сусло вводят активированные дрожжи в количестве 5-10% от массы сусла с количеством дрожжевых клеток 10¹⁰-10¹² на 1 мл, а сбраживание осуществляют в течение 60-66 ч.

Способ осуществляют следующим образом. Зерновое сырье измельчают до размера частиц не более 300 нм и смешивают с водой. Соотношение измельченного зерна и воды 1:2-2,2 (устанавливается в зависимости от крахмалистости зерна с учетом того, что концентрация растворимых веществ в готовом сусле должна быть 25-26,5%). Температура в смесителе не выше 60°С. При этой температуре добавляют ферментные препараты в количестве: α-амилаза - 2,5 ед/г условного крахмала; ферментного препарата, содержащего комплекс ферментов, гидролизующих некрахмальные полисахариды зерна, в количестве 0,25 ед активности на 1 г сырья; протеолитического фермента в количестве 0,04 ед на 1 г сырья. Проводится нагрев замеса до температуры 58-60°С и выдержка не более 30 мин, подкисление до значения рН 4,0-4,5 и внесение глюкоамилазы в количестве 7,75 ед на 1 г крахмала с дополнительной выдержкой 60 мин. Далее массу охлаждают до 30-32°С и засевают активированными дрожжами - 5-10% от массы сусла (в среднем 10¹⁰-10¹² дрожжевых клеток на 1 мл) и передают на брожение при температуре 30°С в чаны на 60-66 часов. Содержание спирта в бражке достигает 11-11,5% (объемных) за счет более высокой концентрации сухих веществ в исходном сусле, а также снижения потерь сбраживаемых веществ при разваривании. В табл.1 представлен сравнительный анализ технологических параметров прототипа и предлагаемого решения.

По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет снизить энергетические затраты, увеличить выход спирта с единицы сырья за счет получения высококонцентрированного сусла при осуществлении способа.

Таблица 1
Стадия технологического процесса	По способу, изложенному в прототипе RU 2407798	Предлагаемая
1. Приемка и хранение сырья	+	+
2. Измельчение зерна	До размеров частиц, не превышающих 800 нм	До размеров частиц, не превышающих 300 нм
3. Водно-тепловая обработка зерна	Гидромодуль 1:2,5-3,5 температура не выше 50°С	Гидромодуль1:2 температура 50-55°С
4. Разваривание	Отсутствует	Отсутствует
5. Осахаривание разваренной массы	Внесение ферментов и выдержка при 50°С 30 мин	Внесение ферментов и выдержка при 60°С в сумме 90 мин
6. Брожение осахаренного сусла	60 часов при температуре 30°С	60-66 часов при температуре 30°С
7. Содержание спирта в бражке, % объемные	8	11-11,5

Способ получения спирта, предусматривающий дробление зернового сырья, смешивание измельченного сырья с водой с получением замеса, внесение в него ферментов, осахаривание, охлаждение сусла до температуры 30°С, сбраживание и выделение спирта из бражки брагоректификацией, отличающийся тем, что дробление зернового сырья осуществляют до размера частиц не более 300 нм, смешивание измельченного сырья с водой осуществляют в соотношении 1:2-2,2 в зависимости от крахмалистости зерна с учетом того, что концентрация растворимых веществ в готовом сусле должна составлять 25-26,5%, в полученный замес вносят α-амилазу в количестве 2,5 ед/г условного крахмала, ферментный препарат, содержащий комплекс ферментов, гидролизующих некрахмальные полисахариды зерна, в количестве 0,25 ед. активности на 1 г сырья и протеолитический фермент в количестве 0,04 ед на 1 г сырья, затем замес нагревают до температуры 58-60°С, выдерживают в течение 30 мин, подкисляют до рН 4,0-4,5, вносят глюкоамилазу в количестве 7,75 ед на 1 г крахмала и выдерживают в течение 60 мин, после охлаждения в сусло вводят активированные дрожжи в количестве 5-10% от массы сусла с количеством дрожжевых клеток 10¹⁰-10¹² на 1 мл, а сбраживание осуществляют в течение 60-66 ч.

Изобретение относится к установке для выработки спирта и сопутствующих материалов, содержащей источник тепловой энергии, подключенный к бродильному чану с подготовленной биомассой, к брагоперегонному агрегату с ректификационной колонной, соединенным циркуляционным насосом.

Способ производства этилового спирта и устройство для его осуществления // 2502804

Изобретение относится к производству этилового спирта. Способ предусматривает воздействие на сброженную массу, находящуюся в герметично закрытой емкости, переменного вращающегося магнитного поля, напряженность которого в зоне обработки составляет 1×104А/м-1×106 А/м при его частоте 40-70 Гц.

Периодический способ производства спирта и кожухотрубный струйно-инжекционный аппарат, используемый при осуществлении способа // 2499050

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ предусматривает осуществление операций смешивания, нагрева, гидродинамической и ферментативной обработки сырья, осахаривания и сбраживания сусла в одном устройстве.

Способ получения этанола 95% из пищевого сырья, установка для получения этанола 95% и колонна окончательной очистки этанола // 2496879

Группа изобретений относится к получению этанола. Согласно способу вторичные потоки спиртосодержащих жидкостей подвергают разгонке и ректификации в дополнительной ректификационной колонне, окончательную очистку этанола с обеих ректификационных колонн осуществляют с использованием режима гидроселекции в колонне окончательной очистки.

Способ получения этанола // 2495936

Изобретение относится к получению технического спирта. Способ предусматривает разбавление мелассы до содержания углеводов 20 г/100 см3 геотермальной водой фенольного класса с общей минерализацией 2.1 г/л.

Питательная добавка для среды спиртового брожения // 2495926

Изобретение относится к применению питательной добавки, используемой на стадии одновременного осахаривания-ферментации при производстве этанола из крахмалистого сырья.

Клетка-хозяин trichoderma reesei для получения целлюлолитической белковой композиции, целлюлолитическая белковая композиция, способы ее получения и применения // 2494146

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к клетке-хозяину Trichoderma reesei для получения целлюлолитической белковой композиции, целлюлолитической белковой композиции, способам получения и применения композиции.

Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae, используемый для получения спирта // 2492229

Изобретение относится к биотехнологии. .

Способ ферментации низкомолекулярного сахара в этанол // 2490326

Способ производства сахара // 2477317

Способ подготовки зернового сырья к сбраживанию // 2509806

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ предусматривает смешивание измельченного крахмалсодержащего сырья с водой в присутствии амилолитических ферментных препаратов, тепловую обработку замеса в аппаратах гидродинамической и ферментативной обработки, последующее нагревание в контактной головке до 108-110°С и разваривание в аппарате колонного типа. Затем разваренную массу охлаждают с последующим осахариванием осахаривающими ферментными препаратами в бродильных чанах в присутствии дрожжевой клетки, которая подавляет жизнедеятельность лактобактерий. Изобретение позволит повысить качество и выход спирта и снизить затраты на топливно-энергетические ресурсы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Разжиженная биомасса, способ ее получения, ее применение и способ ее сбраживания // 2521514

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ получения разжиженной биомассы, предусматривающий получение материала биомассы из сахарной свеклы и/или сахарного тростника, разжижение упомянутой биомассы ферментной смесью. Указанную ферментную смесь используют в количестве по меньшей мере 0,025% от биомассы. Ферментная смесь включает целлобиогидролазу, бета-глюкозидазу и полигалактуроназу и дополнительно один или несколько ферментнов с гемицеллюлазной активностью, выбранных из арабиназы, ксиланазы, пектинметилэстеразы, рамногалактуроназы и 1,3-/1,6-бета-D-глюканазы. Полученный в результате продукт содержит остаточного нерастворимого сухого вещества менее 2 масс.%. Разжиженная биомасса является стабильной при хранении и может быть использована для получения продуктов в результате сбраживания, таких как этанол, бутанол, ацетон, 1,3-пропандиол, пропанол, уксусная кислота, молочная кислота и пропионовая кислота. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 пр.

Способ производства этилового спирта из зернового сырья // 2525131

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Изобретение представляет собой способ получения этилового спирта, включающий отделение фракции зародыша от фракции эндосперма, измельчение фракции эндосперма, смешивание ее с водой, внесение амилолитических термостабильных ферментных препаратов разжижающего действия в количестве 0,15-0,2 ед. АС/г условного крахмала и ферментных препаратов протеолитического действия в количестве 0,15-0,2 ед. ПС/г условного крахмала сырья, трехступенчатую водно-тепловую ферментативную обработку, охлаждение до 56-58°С, осахаривание с получением осахаренного сусла, охлаждение, сбраживание и перегонку бражки с получением этилового спирта, при этом в качестве зернового сырья используют кукурузу, а перед стадией отделения фракции зародыша от фракции эндосперма проводят биотехнологическую обработку кукурузы путем ее увлажнения раствором ферментных препаратов цитолитического действия и отволаживания при 50-55°С в течение 2,5-3 часов. Изобретение позволяет увеличить выход спирта при его высоких качественных характеристиках. 3 табл., 3 пр.

Способ дезагрегирования и декристаллизации целлюлозного материала и продукт, полученный указанным способом // 2525140

Изобретения относятся к технологии обработки целлюлозы. Предложена группа изобретений: способ дезагрегирования и декристаллизации целлюлозного материала, продукт, полученный этим способом, набор для осуществления указанного способа, а также способ получения биотоплива. Способ дезагрегирования и декристаллизации включает обработку целлюлозного материала щелочью с концентрацией более чем 1М в системе сорастворителей на основе воды и второго водорастворимого растворителя в соотношении 25:75. Водорастворимый растворитель является органическим полярным растворителем, в частности первичным, вторичным или третичным спиртом или полиолом. Осуществляют отмывку дезагрегированной и декристаллизованной целлюлозы сорастворителем с получением целевого продукта. Набор для осуществления вышеуказанного включает щёлочь в системе сорастворителей спирт/вода и инструкции для дезагрегирования и декристаллизации целлюлозы. Способ получения биотоплива включает ферментативный гидролиз целлюлозного материала целлюлазами в течение времени, соответствующего первой фазе двухфазного ферментативного гидролиза. После этого проводят обработку остаточной целлюлозы, отмывку дезагрегированной и декристаллизованной целлюлозы сорастворителем для удаления щёлочи. Затем осуществляют гидролиз дезагрегированной и декристаллизованной целлюлозы до глюкозы и целло-олигодекстринов. Предложенная группа изобретений обеспечивает улучшенную доступность целлюлозы для ферментативных модификаций. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил., 5 табл., 4 пр.

Способ получения этанола в процессе ферментации // 2529371

Изобретение касается получения этанола из необработанного углеводсодержащего субстрата. Согласно способу этанол отделяют в процессе ферментации с помощью газа-носителя, затем этанол адсорбируют из газовой фазы адсорбентом. На следующей стадии осуществляют десорбцию этанола с последующим его концентрированием. Изобретение позволяет получить этанол высокой степени чистоты. 13 з.п. ф-лы, 8 ил., 3 пр.

Способ переработки лигноцеллюлозного сырья // 2532107

Способ переработки лигноцеллюлозного сырья предусматривает смешивание лигноцеллюлозного сырья с ионной жидкостью - солью замещенного имидазолия, выдерживание под вакуумом при температуре 80-100оС и перемешивании, охлаждение, добавление к смеси этанола, перемешивание. Образовавшуюся в результате массу подвергают фильтрованию с получением первого фильтрата и первого осадка, включающего целлюлозу и гемицеллюлозы. Из первого фильтрата отгоняют этанол с последующей рециркуляцией образовавшейся после отгонки спирта жидкости на смешение с новой порцией сырья. Первый осадок, включающий целлюлозу и гемицеллюлозы, помещают в буферный раствор. Добавляют к полученной массе смесь целлюлолитических ферментов, а также культуру дрожжей. Выдерживают полученный продукт при 30-40оС, подвергают фильтрованию с получением второго фильтрата и второго осадка. Ко второму осадку добавляют водный раствор серной кислоты концентрацией 10-15% масс. и хлорид натрия из расчета 200-300 г/л раствора серной кислоты и подвергают экстракционной перегонке с выделением смеси фурфурола и гидроксиметилфурфурола. Из второго фильтрата отгоняют этанол. Изобретение обеспечивает сокращение времени процесса и количества отходов. 4 пр.

Способ производства этилового спирта из зернового сырья // 2534317

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ предусматривает шелушение зерна, смешивание фракции, содержащей эндосперм, с водой, внесение 0,1-0,5% к объему воды 5%-ного раствора янтарной кислоты и диспергирование смеси с получением замеса. Затем замес обрабатывают и вносят в него ферментные препараты осахаривающего действия. Осахаренное сусло охлаждают, сбраживают и полученную бражку перегоняют с получением этилового спирта. Изобретение позволяет полностью отказаться от применения ферментных препаратов разжижающего действия, а также увеличить выход спирта при его высоких качественных характеристиках. 3 пр., 2 табл.

Система аккумулирования возобновляемой энергии // 2534590

Изобретение относится к получению спирта. Система аккумулирования возобновляемой энергии представляет собой блок источников возобновляемой энергии, подключенный к технологической схеме получения спирта. Блок источников возобновляемой энергии обеспечивает тепловую и электрическую энергию для поддержания процессов в схеме получения спирта. Изобретение позволяет обеспечить получение этанола из биомассы, используя сочетания источников возобновляемой энергии, что дает возможность получать спирт на удаленных территориях, располагающих необходимым сырьем. 1 ил.

Штамм бактерии geobacillus stearothermophilus - продуцент биоэтанола // 2534880

Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии. Предложен штамм бактерий Geobacillus stearothermophilus ВКПМ В-11691 - продуцент биоэтанола. Выход биоэтанола составляет более 20 г/л. Изобретение позволяет расширить ассортимент штаммов-продуцентов биоэтанола. 2 пр.

Способ и система для получения продуктов, включающих спирты и/или кислоты, при микробиологической ферментации // 2539027

Изобретения относятся к области биотехнологии, а именно к способу и системе для получения одного или более продуктов, включающих спирты и/или кислоты, с помощью микробиологической ферментации. Принимают из производственного процесса прерывистый или непостоянный поток(и) дымового или отходящего газа, содержащего СО, в резервуар-хранилище. Направляют по существу непрерывный поток(и) газа из резервуара-хранилища в биореактор, в котором имеется культура одной или более карбоксидотрофной бактерии в жидкой питательной среде. Ферментируют эту культуру с получением одного или более продуктов, включающих спирты и/или кислоты. Система для получения одного или более продуктов, включающих спирты и/или кислоты, содержит впуск для приема прерывистого или непостоянного потока(ов) дымового или отходящего газа, содержащего CO, резервуар-хранилище для приема указанного потока газа, выполненный с возможностью направления указанного потока газа в по существу непрерывном режиме в биореактор. Причем система выполнена с возможностью направления по меньшей мере порции этого газа в биореактор. Изобретения позволяют использовать непостоянные по своей природе потоки газообразного субстрата и обеспечивают достижение непрерывности потока такого субстрата при его подаче в биореактор. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 17 ил., 5 табл., 2 пр.