Способ производства этилового спирта из зернового сырья

Авторы патента:

C12P7/06 - этанол (как химический продукт)

Владельцы патента RU 2525131:

Кузьменкова Наталия Михайловна (RU)
Крикунова Людмила Николаевна (RU)

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.

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способу производства этилового спирта из зернового сырья.

Известен способ производства этилового спирта из зернового сырья, в качестве которого используют кукурузу, предусматривающий очистку зерна от примесей, первичное измельчение, фракционирование (отделение фракции зародыша от фракции эндосперма), дополнительное измельчение, приготовление замеса путем смешивания измельченного сырья с водой, водно-тепловую обработку замеса, охлаждение, осахаривание разваренной массы и сбраживание полученного сусла с получением бражки и ее дальнейшей перегонки (Темиров М.М. Использование технологии глубокой переработки кукурузы для спиртового производства // Производство спирта и ликероводочных изделий, 2010, №4, с.27-28).

Недостатками данного способа являются существенные потери крахмала с выделяемой фракцией зародыша, установка дополнительного оборудования на стадии подготовки зерна вместо молотковой дробилки. Кроме того, получаемые среды являются нетехнологичными в производстве этанола.

За рубежом широко известны различные способы получения этилового спирта из зернового сырья, в качестве которого применяют кукурузу, в которых также на стадии подработки проводят фракционирование зерна, т.е. отделение фракции эндосперма от фракции зародыша, богатой кукурузным маслом, с дальнейшей переработкой фракции эндосперма на этиловый спирт (WO 2008100837 A3, 21.08.2008). Известен способ получения этанола из кукурузы, где на этапе разделения зерновки на фракции зародыша, перикарпия и эндосперма проводят дополнительную ферментативную обработку амилазами и протеазами (Singh V. Johnston D.B. Naidu K. Rausch K.D. Comparison of modified dry-grind corn processes for fermentation characteristics and DDGS composition // Cereal Chemistry, St. Paul, 2005, Vol.82, №2. - Р. 187-190; Ping Wang, Singh V., Li Xu, Johnston D.B., Rausch K.D., Tumbleson M.E. Comparison of Enzymatic (E-Mill) and Conventional Dry-Grind Corn Processes Using a Granular Starch Hydrolyzing Enzyme // Cereal Chemistry, St. Paul, 2005, Vol.82, №6. - P. 734-738).

Недостатками этих способов являются все еще достаточные потери крахмала, который отделяется с фракцией зародыша. Кроме того, к недостаткам последних можно отнести неполное отделение жира, который в процессе водно-тепловой и ферментативной обработки связывается с крахмалом, содержащимся во фракции эндосперма, образуя крахмало-липидный комплекс.

Известен способ производства этилового спирта из зернового сырья (рожь и пшеница), включающий отделение фракции шелухи от фракции эндосперма, смешивание фракции эндосперма с водой, ее водно-тепловую и ферментативную обработку, сбраживание и перегонку с получением этилового спирта, в котором перед отделением фракции шелухи проводят предобработку зерна путем его увлажнения раствором ферментных препаратов цитолитического действия, отволаживания при 50-55°С с последующей сушкой до влажности 14,0-15,5%, т.е. проводят дополнительную биотехнологическую обработку с целью снижения потерь крахмала с отделяемой фракцией шелухи. Данный способ применим только для определенных видов зернового сырья - пшеницы и ржи, и не учитывает особенности химического состава других видов сырья, в том числе кукурузы, потенциально используемых в спиртовом производстве.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является способ получения этилового спирта из кукурузы, включающий измельчение исходного сырья (без стадии фракционирования), приготовление замеса путем смешивания сырья с водой, внесение амилолитических ферментных препаратов разжижающего действия в количестве 1,5 ед. АС/г условного крахмала сырья (в пересчете на термостабильный препарат - 0,15 ед. АС), выдержку полученного замеса при температуре 45-50°С в течение 0,5 часа, увеличение температуры до 75-80°С с дальнейшей выдержкой в течение 3-4 часов, поднятие температуры до 95-98°С с выдержкой в течение 1,5-2 часов, охлаждение до 56-58°С, внесение амилолитических ферментных препаратов разжижающего действия в количестве 0,5-1,0 ед. АС (в пересчете на термостабильный препарат - 0,05-0,1 ед. АС) и осахаривающего действия в количестве 6,0-6,5 ед. ГлС на 1 г условного крахмала сырья, обработку полученного замеса в течение 0,5 часа с получением осахаренного сусла, его охлаждение, сбраживание, брагоректификацию с получением спирта (Нормы технологического проектирования предприятий спиртовой промышленности. ВНТП 34-93, Москва: «ГИДРОПИЩЕПРОМ-2», 1993, с.11).

Недостатками данного способа являются использование значительных количеств дорогостоящих ферментных препаратов, большие энергозатраты и низкий выход спирта.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности технологического процесса за счет снижения энергозатрат на стадиях водно-тепловой обработки (за счет сокращения длительности процесса и снижения температур по стадиям) и ректификации.

Технический результат, достигаемый при использовании заявленного технического решения, заключается в увеличении выхода спирта при его высоких качественных характеристиках.

Технический результат достигается тем, что способ производства этилового спирта из зернового сырья включает отделение фракции зародыша от фракции эндосперма, измельчение фракции эндосперма, смешивание ее с водой при гидромодуле 1: (3,5-4,0), 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, выдержку полученного замеса при температуре 45-50°С в течение 0,5 часа с дальнейшей выдержкой при температуре 65-70°С в течение 1,5-2,0 часов, с дальнейшей выдержкой при температуре 95-98°С в течение 1,5-2,0 часов, охлаждение до 56-58°С, внесение амилолитических ферментных препаратов осахаривающего действия в количестве 6,0-6,5 ед. ГлС/г условного крахмала, обработку полученного замеса при 56-58°С в течение 0,5 часа с получением осахаренного сусла, охлаждение, сбраживание и перегонку бражки с получением этилового спирта, при этом в качестве зернового сырья используют кукурузу, и 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.

Предложенный способ предобработки зерна перед фракционированием - биотехнологическая обработка (БТО), позволяет изменить реологические свойства зерновки, увеличивая различия прочностных свойств внутренних частей зерна, что позволяет снизить потери крахмала при разделении на фракции, а следовательно, увеличить выход спирта. Зародыш отделен от эндосперма слоем анатомических частей, состоящих из отдельных групп белков и гемицеллюлоз, так называемым слоем перикарпия. При увлажнении зерновки основная часть влаги концентрируется в перикарпии, при этом белки набухают, гемицеллюлозы гидролизуются под действием цитолитических ферментов до контролируемой степени гидролиза. Таким образом, это воздействие позволяет увеличить пластические деформации во фракции зародыша и при дальнейшем механическом воздействии на зерновку он отделяется с минимальным захватом крахмала сырья.

Отделение фракции зародыша от фракции эндосперма предусматривает первоначальное механическое воздействие на зерно кукурузы путем пропускания зерновой массы через вальцовый станок с максимальным зазором между вальцами с последующим разделением образующегося грубого помола по разнице плотностей на фракцию зародыша и фракцию эндосперма с использованием пневматического сортировального стола.

Выведение из технологического процесса производства этилового спирта фракции зародыша способствует улучшению качества этанола, т.к. удаляется большая часть содержащегося в зародыше жира, который является потенциальным источником образования акролеина - вредной примеси спиртовой бражки. Акролеин возникает в процессе водно-тепловой обработки сырья при подгорании жиров, содержащихся в сырье. При удалении фракции зародыша, составляющей 13-15% от общей массы сырья, при оптимальных режимах предобработки, в нем концентрируется до 85-90% жира от исходного в сырье, т.е. с использованием заявленных в настоящем изобретении режимов предобработки сырья из технологического процесса можно практически полностью вывести жир, содержащийся в зародыше.

Способ осуществляют следующим образом.

Зерно кукурузы увлажняют до расчетного значения влажности W=16,0-17,0%, вносят ферментные препараты цитолитического действия, исходя из норм внесения 1,5-2 ед. основной активности/г условного крахмала сырья или 4,5-6 ед. основной активности/г некрахмальных полисахаридов сырья, и выдерживают при t=50-55°С в течение 2,5-3 часов. Зерно, прошедшее такую биотехнологическую обработку, далее подвергают механическому воздействию путем его измельчения с использованием вальцового станка Nagema. Диаметр вальцов - 220 мм, длина вальцов - 185 мм, скорость вращения 3 м/с, плотность нарезки рифлей 6 риф/см, расположение к острию, углы рифлей 20° и 70°. Далее полученный грубый помол разделяют на фракции эндосперма и зародыша с применением пневматического сортировального стола, который широко используется в технологии получения кукурузной крупы и принцип действия которого основан на разделении сырья по плотностям его составляющих (Чеботарев О.Н., Шаззо А.Ю., Мартыненко Я.Ф. Технология муки, крупы и комбикормов. Москва: ИКЦ «МарТ», 2004, с.522-523). Далее фракцию эндосперма направляют в технологический процесс получения спирта, а зародыш используют для получения кукурузного масла. Фракцию эндосперма измельчают таким образом, что помол характеризуется 100%-ным проходом через сито d=1,0 мм, смешивают с водой при гидромодуле 1:(3,5-4,0), вносят ферментные препараты с термостабильной α-амилазой в количестве 0,15-0,2 ед. АС/г условного крахмала и ферментные препараты протеолитического действия в количестве 0,15-0,2 ед. ПС/г условного крахмала сырья. Следует учитывать, что вследствие потери с отделяемой фракцией зародыша и прилегающих слоев перикарпия большого количества белков, а следовательно, и с меньшим накоплением усвояемого азота в сусле (что может вызвать негативное влияние в дальнейшем на процесс сбраживания) дополнительно вносят протеолитические ферменты. Далее замес подвергают трехступенчатой водно-тепловой и ферментативной обработке, включающей нагревание замеса до 45-50°С в течение 0,5 часа с дальнейшей выдержкой при температуре 65-70°С в течение 1,5-2,0 часов, с дальнейшей выдержкой при температуре 95-98°С в течение 1,5-2,0 часов с получением разваренной массы. Затем полученную разваренную массу охлаждают до 56-58°С, вводят амилолитические ферменты осахаривающего действия (глюкоамилазу) в количестве 6,0-6,5 ед. ГлС/г условного крахмала сырья и проводят окончательный ферментативный гидролиз (осахаривание) при температуре 56-58°С в течение 0,5 часа. Полученное при этом осахаренное сусло охлаждают до температуры складки, затем вносят засевные дрожжи и сбраживают непрерывно-поточным способом. Зрелую бражку затем перегоняют с получением этилового спирта.

Осуществление заявленного изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В качестве исходного сырья используют зерно кукурузы с начальной влажностью 12,5% и крахмалистостью 61,4% на абсолютно сухое вещество. Его увлажняют до расчетного значения W=16,0% путем внесения расчетного количества воды с ферментным препаратом цитолитического действия (Вискоферм), исходя из нормы внесения 1,5 ед основной активности/г условного крахмала сырья с дальнейшей выдержкой при t=50 °С в течение 2,5 часов. Подготовленную таким образом кукурузу подвергают механическому воздействию на вальцовом станке с дальнейшим разделением помола на фракции эндосперма и зародыша с применением пневматического сортировального стола. Далее для получения этилового спирта используют фракцию эндосперма влажностью 14,09% и крахмалистостью 64,5% на абсолютно сухое вещество, которую измельчают так, что помол характеризуется 100%-ным проходом через сито d=1,0 мм. Полученный помол смешивают с водой, температура которой равна 45-50°С, при гидромодуле 1:3,5. В полученный замес вносят амилолитический ферментный препарат разжижающего действия (Термамил SC) в количестве 0,15 ед. АС/г условного крахмала и ферментный препарат протеолитического действия (Нейтраза 0,8 L) в количестве 0,2 ПС/г условного крахмала, выдерживают 0,5 часа и затем проводят дальнейшую водно-тепловую обработку и ферментативный гидролиз: при температуре 65-70°С в течение 1,5 часов, а потом при температуре 95-98°С в течение 1,5 часов. После этого полученную разваренную массу охлаждают до 56-58°С, вносят ферментный препарат осахаривающего действия (Сан-Супер 360 Л) в количестве 6,0 ед. ГлС /г условного крахмала сырья, продолжительность осахаривания (гидролиза) составляет 0,5 часа. Далее сусло охлаждают до температуры складки (20-25°С), вносят засевные дрожжи в количестве 10,0 млн клеток/см³ и проводят сбраживание в течение 72 часов. Полученную зрелую бражку направляют на перегонку (ректификацию) с получением этилового спирта. Выход спирта составляет 65,8 дал/т условного крахмала.

Пример 2. В качестве исходного сырья используют зерно кукурузы с начальной влажностью 12,6% и крахмалистостью 60,9% на абсолютно сухое вещество. Его увлажняют до расчетного значения W=16,5% путем внесения расчетного количества воды с ферментным препаратом цитолитического действия (Вискоферм), исходя из нормы внесения 1,8 ед. основной активности/г условного крахмала сырья с дальнейшей выдержкой зерна при t=50°С в течение 3 часов. Подготовленную таким образом кукурузу подвергают механическому воздействию на вальцовом станке с дальнейшим разделением помола на фракции эндосперма и зародыша с помощью пневматического сортировального стола. Далее для получения этилового спирта используют фракцию эндосперма влажностью 14,3% и крахмалистостью 63,9% на абсолютно сухое вещество, которую измельчают так, что помол характеризуется 100%-ным проходом через сито d=l,0 мм. Полученный помол смешивают с водой, температура которой равна 45-50°С, при гидромодуле 1:4. В полученный замес вносят амилолитический ферментный препарат разжижающего действия (Термамил SC) в количестве 0,2 ед. АС/г условного крахмала и ферментный препарат протеолитического действия (Нейтраза 0,8 L) в количестве 0,15 ед. ПС/г условного крахмала, выдерживают 0,5 часа и затем проводят дальнейшую водно-тепловую обработку и ферментативный гидролиз: при температуре 65-70°С в течение 1,5 часов, а потом при температуре 95-98°С в течение 1,5 часов. После полученную разваренную массу охлаждают до 56-58°С, вносят ферментный препарат осахаривающего действия (Сан-Супер 360 Л) в количестве 6,0 ед. ГлС /г условного крахмала сырья, продолжительность осахаривания (гидролиза) составляет 0,5 часа. Далее сусло охлаждают до температуры складки (20-25°С), вносят засевные дрожжи в количестве 10,0 млн клеток/см³ и проводят сбраживание в течение 72 часов. Полученную зрелую бражку направляют на перегонку (ректификацию) для получения этилового спирта. Выход спирта составляет 65,7 дал/т условного крахмала.

Пример 3. В качестве исходного сырья используют зерно кукурузы с начальной влажностью 12,3% и крахмалистостью 61,4% на абсолютно сухое вещество. Его увлажняют до расчетного значения W=17,0% путем внесения расчетного количества воды с ферментным препаратом цитолитического действия (Вискоферм), исходя из нормы внесения 2,0 ед основной активности/г условного крахмала сырья с дальнейшей выдержкой зерна при t=55°С в течение 3 часов. Подготовленную таким образом кукурузу подвергают механическому воздействию на вальцовом станке с дальнейшим разделением помола на фракции эндосперма и зародыша с помощью пневматического сортировального стола. Для получения этилового спирта используют фракцию эндосперма влажностью 14,5% и крахмалистостью 64,0% на абсолютно сухое вещество, которую измельчают так, что помол характеризуется 100%-ным проходом через сито d=l,0 мм. Полученный помол смешивают с водой, температура которой равна 45-50°С, при гидромодуле 1:4. В полученный замес вносят амилолитический ферментный препарат разжижающего действия (Термамил SC) в количестве 0,2 ед. АС/г условного крахмала и ферментный препарат протеолитического действия (Нейтраза 0,8 L) в количестве 0,15 ед. ПС/г условного крахмала, выдерживают 0,5 часа и затем проводят дальнейшую водно-тепловую обработку и ферментативный гидролиз: при температуре 65-70°С в течение 2 часов, а потом при температуре 95-98°С в течение 2 часов. После полученную разваренную массу охлаждают до 56-58°С, вносят ферментный препарат осахаривающего действия (Сан-Супер 360 Л) в количестве 6,5 ед. ГлС /г условного крахмала сырья, продолжительность осахаривания (гидролиза) составляла 0,5 часа. Далее сусло охлаждают до температуры складки (20-25°С), вносят засевные дрожжи в количестве 10,0 млн. клеток/см³ и проводят сбраживание в течение 72 часов. Полученную зрелую бражку направляют на перегонку (ректификацию) для получения этилового спирта. Выход спирта составляет 65,9 дал/т условного крахмала.

Для сравнения параметры способа производства этилового спирта по заявленному изобретению и ближайшему аналогу представлены в таблицах 1, 2.

В таблице 3 приведены данные по выходу спирта и вредным летучим примесям, содержащимся в бражке, полученной по заявленному изобретению и ближайшему аналогу.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить энергозатраты на стадиях водно-тепловой обработки (за счет сокращения длительности процесса и снижения температур по стадиям) и ректификации, увеличить выход спирта при его высоких качественных характеристиках, а также рационально использовать основное сырье за счет дифференцированного способа разделения его на фракции и их целевого использования.

Таблица 1
Параметры предобработки зерна кукурузы методом БТО
Показатели	Ближайший аналог (контроль)	Заявляемое изобретение (опыт)
Пример 1	Пример 2	Пример 3
Степень увлажнения, %	-	16,0	16,5	17,0
Норма внесения ФП цитолит. действия, ед. осн. активности/г усл. крахмала сырья	-	1,5	1,8	2,0
Температура обработки, °С	-	50	50	55
Общая продолжительность обработки, ч	-	2,5	3,0	3,0

Таблица 2
Параметры способа производства этилового спирта
Показатели	Ближайший аналог (контроль)	Заявляемое изобретение (опыт)
Пример 1	Пример 2	Пример 3
Общая длительность водно-тепловой и ферментативной обработки	5-7	4	4	5
Расход ФП разжижающего действия, ед. АС/г усл. крахмала	0,2-0,25	0,15	0,2	0,2
Расход ФП осахаривающего действия, ед. ГлС/г усл. крахмала	6,0-6,5	6,0	6,0	6,5
Расход ФП протеолитического действия, ед ПС/г усл. крахмала	-	0,2	0,15	0,15

Таблица 3
Выход спирта и содержание вредных летучих примесей в бражке
Показатели	Ближайший аналог (контроль)	Заявляемое изобретение (опыт)
Пример 1	Пример 2	Пример 3
Выход этилового спирта, дал/т условного крахмала	65,4	65,8	65,7	65,9
Основные примеси: мг/дм³безводного спирта
- альдегиды (ацетальдегид)	1098,43	879,4	857,2	867,2
- сложные эфиры	277,34	190,3	219,8	201,4
- высшие спирты	3420,25	2709,4	2349,4	2556,6
- метанол, % об.	0,0052	0,0041	0,0043	0,0045

Способ производства этилового спирта из зернового сырья, включающий отделение фракции зародыша от фракции эндосперма, измельчение фракции эндосперма, смешивание ее с водой при гидромодуле 1:(3,5-4,0), 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, выдержку полученного замеса при температуре 45-50°С в течение 0,5 часа с дальнейшей выдержкой при температуре 65-70°С в течение 1,5-2,0 часов и с дальнейшей выдержкой при температуре 95-98°С в течение 1,5-2,0 часов, охлаждение до 56-58°С, внесение амилолитических ферментных препаратов осахаривающего действия в количестве 6,0-6,5 ед. ГлС/г условного крахмала, обработку полученного замеса при 56-58°С в течение 0,5 часа 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 относится к биотехнологии. Предложен способ получения разжиженной биомассы, предусматривающий получение материала биомассы из сахарной свеклы и/или сахарного тростника, разжижение упомянутой биомассы ферментной смесью.

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.

Способ получения спирта // 2506312

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.

Солнечная установка для выработки спирта и сопутствующих материалов // 2505520

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.

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.

Способ получения ректификованного спирта // 2539743

Способ предусматривает перегонку бражки в бражной колонне, эпюрацию бражного дистиллята с использованием гидроселекции в эпюрационной колонне, имеющей два дефлегматора, ректификацию эпюрата, очистку ректификованного спирта от метанола и головных примесей в колонне окончательной очистки и колонне концентрирования метанола и головных примесей. Дополнительную очистку спирта от этих примесей проводят в колонне предварительной очистки, которую питают и обогревают водно-спиртовым паром из бражной секции дефлегматора бражной колонны и питают конденсатом пара из конденсатора сепаратора диоксида углерода. В первом дефлегматоре эпюрационной колонны частично конденсируют водно-спиртовый пар с верхней тарелки нижней зоны ее концентрационной части. В первой секции второго дефлегматора эпюрационной колонны проводят частичную конденсацию пара из шлемовой трубы этой колонны, образующуюся флегму возвращают на верхнюю тарелку этой колонны. Обогащенный этиловым спиртом и примесями несконденсированный пар разбавляют очищенным водяным паром и подают во вторую секцию второго дефлегматора, где дополнительно концентрируют головные и промежуточные примеси и выводят из системы брагоректификации. Изобретение позволяет повысить органолептические свойства ректификованного спирта и увеличивать его выход. 1 табл., 1 ил.

Контроль бактериального заражения в процессах спиртовой ферментации // 2539792

Группа изобретений относится к контролю микробной контаминации в процессе спиртовой ферментации. Предложена противомикробная композиция, включающая от 1% до 5% по массе противомикробного агента семейства гуанидиновых, представляющего собой поли(гексаметилбигуанид); от 0,05% до 0,5% по массе антибиотика; и от примерно 94,5% до примерно 98,95% по массе поверхностно-активного вещества. Указанная композиция предназначена для контроля контаминаций дрожжами дикого типа, Lactobacilli и бактериальной микробиотой, содержащихся в мусте для ферментации, получения эффекта дефлокуляции в указанном мусте и для предохранения ферментирующих дрожжей от конкуренции с контаминантами за сахар, содержащийся в мусте для ферментации. Способ контроля микробной контаминации в процессе спиртовой ферментации предусматривает добавление к мусту указанной композиции. Группа изобретений обеспечивает эффективное уменьшение количества микробиоты контаминантов без воздействия на ферментирующие дрожжи. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

Способ получения ректификованного спирта // 2540009

Способ предусматривает перегонку бражки в брагоэпюрационной колонне с конденсацией части эпюрированного водно-спиртового пара в дополнительном бражном подогревателе, подачу в куб колонны предварительной очистки водно-спиртового пара из основного бражного подогревателя и направление в среднюю зону этой колонны конденсата из конденсатора сепаратора диоксида углерода, концентрирование головных примесей на тарелках этой колонны и в ее дефлегматоре и отбор фракции головных примесей из конденсатора колонны предварительной очистки. Кубовую жидкость указанной колонны совместно с фракцией сивушного спирта из ректификационной колонны и гидроселекционной водой направляют на тарелку питания эпюрационной колонны. Конденсат эпюрированного водно-спиртового пара из дополнительного бражного подогревателя брагоэпюрационной колонны направляют на нижнюю тарелку питания колонны разгонки головных и хвостовых фракций. Фракцию очищенного от примесей этилового спирта из жидкой фазы тарелок средней зоны колонны разгонки головных и хвостовых фракций подают на тарелку питания ректификационной колонны. Фракции из конденсаторов ректификационной колонны, колонны окончательной очистки и жидкость из спиртоловушки чистых погонов направляют на верхнюю тарелку питания колонны разгонки головных и хвостовых фракций. Изобретение позволяет улучшить качество спирта и увеличить его выход. 1 ил., 2 пр., 1 табл.