Способ получения этилового спирта

Способ предусматривает приготовление замеса из измельченного зерна ячменя, воды в соотношении 1:3 и комплекса ферментов, включающего источник α-амилазы – Ликвафло, источник протеазы – Пролайв BS Ликвид и комплексный препарат целлюлазы, ксиланазы и β-глюканазы – Вискостар 150Л. Ферментативно–тепловую обработку замеса проводят в три этапа. Затем полученную массу охлаждают до температуры 57–58°С и проводят осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л. Полученное сусло охлаждают и сбраживают в течение 55–60 часов, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией. Предложенный способ позволяет увеличить выход этилового спирта за счет использования некрахмалистых полисахаридов и белков зерна ячменя, снизить вязкость замеса, продолжительность ферментативно–тепловой обработки и процесса брожения. 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к спиртовой отрасли, и может быть использовано при производстве этилового спирта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения этилового спирта из пищевого сырья, согласно которому крахмалсодержащее сырье смешивают с водой температурой 55°C в соотношении 1:3 и комплекса ферментов: источника α-амилазы - Ликвамила 1200С в количестве 0,5 ед. АС/г крахмала; источника протеазы - GC - 106 в количестве 0,2 ед. ПС/г крахмала; комплексного препарата ксиланазы и β-глюканазы - Брюзайма BGX в количестве 0,012 ед. β-ГкС/г крахмала, его ферментативно-тепловую обработку проводят в четыре этапа, осахаривают и сбраживают, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией. Пат. 2344175, Российская федерация, МПК7 С12Р 7/06. Способ получения этилового спирта / Востриков С.В., Яковлев А.Н., Бушин М.А., Корнеева О.С., Яковлева С.Ф.; заявитель и патентообладатель Воронежская государственная технологическая академия. - № 2007122931/13, заявл. 18.06.2007; опубл. 20.01.2009, Бюл. № 2.

Недостатком известного способа является то, что он приемлем для переработки зерна ржи, а при переработке ячменя, отличающегося по составу от ржи, требуются другие ферментные препараты и режимы ферментативно-тепловой обработки.

Технической задачей изобретения является увеличение выхода этилового спирта за счет использования некрахмалистых полисахаридов и белков зерна ячменя, снижение вязкости замеса, энергозатрат, продолжительности ферментативно-тепловой обработки и процесса брожения.

Для решения технической задачи изобретения предложен способ, характеризующийся тем, что он предусматривает приготовление замеса из измельченного крахмалсодержащего сырья, воды при температуре 45-50°C в соотношении 1:3 и комплекса ферментов: источника α-амилазы - Ликвафло в количестве 0,3 ед. АС/г крахмала; источника протеазы -Пролайв BS Ликвид в количестве 0,15 ед. ПС/г крахмала; комплексного препарата целлюлазы, ксиланазы и β-глюканазы - Вискостар 150Л в количестве 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала, его ферментативно-тепловую обработку проводят в три этапа: при температуре 45-50°С приготовленный замес выдерживают в течение 20 мин, затем нагревают его до температуры 55-60°С и выдерживают при этой температуре 40 мин, далее нагревают его до температуры 85-90°С и выдерживают 60 мин, после чего полученную массу охлаждают до температуры 57-58°С и проводят осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л в течение 30-35 мин., полученное сусло охлаждают до температуры 22-24°С и сбраживают в течение 55-60 часов, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией.

Технический результат заключается в увеличении выхода этилового спирта за счет использования некрахмалистых полисахаридов и белков зерна ячменя, снижение вязкости замеса, энергозатрат, продолжительности ферментативно-тепловой обработки и процесса брожения.

Добавление в замес протеолитического ферментного препарата Пролайв BS Ликвид приводит к гидролизу белка зерна, что приводит к снижению вязкости замеса, образованию свободных аминокислот, которые в последствии ассимилируются дрожжами, это приводит к снижению потерь сбраживаемых углеводов на накопление биомассы, снижению времени брожения, увеличению выхода спирта. Комплексный ферментный препарат Вискостар 150Л, добавляемый в замес, гидролизует целлюлозу, β - глюкан и ксилан, что приводит к снижению вязкости замеса, дополнительному образованию сбраживаемых углеводов, снижению энергозатрат и увеличению выхода спирта.

Способ реализуется следующим образом:

Измельченное крахмалсодержащее сырье смешивают с водой температурой 45-50°C в соотношении 1:3 и вносят: ферментный препарат источник α-амилазы - Ликвафло в количестве 0,3 ед. АС/г крахмала, источник протеазы - Пролайв BS Ликвид в количестве 0,15 ед. ПС/г крахмала, комплексный препарат целлюлазы, ксиланазы и β-глюканазы - Вискостар 150Л в количестве 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала. Ферментативно-тепловую обработку замеса проводят в три этапа: при температуре 45-50°С приготовленный замес выдерживают в течение 20 мин, затем нагревают его до температуры 55-60°С и выдерживают при этой температуре 40 мин, далее нагревают его до температуры 85-90°С и выдерживают 60 мин, после чего полученную массу охлаждают до температуры 57-58°С и проводят осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л в течение 30-35 мин, полученное сусло охлаждают до температуры 22-24°С и сбраживают в течение 55-60 часов, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией.

Способ поясняется следующим примером:

Пример 1. 100 г измельченного зерна ячменя смешивали с водой температурой 50°C в соотношении 1:3 и вносили ферментный препарат Ликвафло в количестве 0,3 ед. АС/г крахмала, Пролайв BS Ликвид в количестве 0,15 ед. ПС/г крахмала, Вискостар 150Л в количестве 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала. Ферментативную - тепловую обработку проводили с постепенным повышением температуры замеса и выдержкой при следующих условиях: 50°С - 20 мин; 58°С - 40 мин; 90°С - 60 мин. Полученную массу охлаждали до температуры 58°С и проводили осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л в течение 30 мин., полученное сусло охлаждали до температуры 24°С и сбраживали в течение 70 часов, из полученной бражки выделяли этиловый спирт брагоректификацией.

Данные анализа представлены в таблице 1 и 2.

Как видно из таблиц 1,2, при внесении комплекса ферментов Ликвафло, Пролайв BS Ликвид, Вискостар 150Л снижается вязкость ячменного замеса в 5-7 раз по сравнению с контролем, увеличивается выход спирта на 1,8-2,0% и сокращается продолжительность брожения на 22-25%.

При снижении расхода ферментных препаратов Ликвафло ниже 0,3 ед. АС/г крахмала, Пролайв BS Ликвид ниже 0,15 ед. ПС/г крахмала, Вискостар 150Л в ниже 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала приводит к увеличению вязкости замеса, продолжительности брожения и снижению выхода спирта. При увеличении расхода ферментных препаратов Ликвафло выше 0,3 ед. АС/г крахмала, Пролайв BS Ликвид выше 0,15 ед. ПС/г крахмала, Вискостар 150Л в выше 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала экономически нецелесообразно. Уменьшение режима ферментативно-тепловой обработки приводит к увеличению вязкости замеса, расходу основного фермента α-амилазы и снижению выхода спирта, увеличение режима ферментативно-тепловой обработки экономически нецелесообразно.

Предложенный способ позволяет увеличить выход этилового спирта за счет использования некрахмалистых полисахаридов и белков зерна ячменя, снизить вязкость замеса, энергозатраты, продолжительность ферментативно-тепловой обработки и процесса брожения.

Таблица 1 - Влияние ферментных препаратов на вязкость ячменных замесов
Ферментные препараты Дозировка ферментных препаратов на г крахмала Вязкость при температуре °С
50 60 70 80 90
Контроль 4,4 18,0 27,0 30,0 22,0
Ликвафло 0,3 ед. АС 3,2 6,0 8,5 9,0 7,7
Пролайв BS Ликвид 0,15 ед. ПС 4,0 15,0 20 24,0 13,0
Вискостар 150Л 0,01 ед, β-ГкС 3,7 10,0 13,0 15,0 9,0
Ликвафло Пролайв BS Ликвид Вискостар 150Л 0,3ед. АС 0,15 ед. ПС "0,01 ед, β-ГкС 2,8 3,3 4,0 4.2 3,6

Таблица 2 - Показатели зрелой бражки
Показатели Контроль Дозировка ферментных препаратов на г крахмала
Пролайв BS Ликвид,
0,15⋅ед. ПС
Вискостар 150Л, 0,01 ед. β-ГкС Пролайв BS Ликвид 0,15⋅ед. ПС; Вискостар 150Л,
0,01 ед. β-ГкС
Объемная доля спирта, % об 7,6 8,2 8,1 8,3
Содержание растворимых несброженных углеводов, г/100см3 0,45 0,30 0,41 0,31
Содержание нерастворенного крахмала, % 0,150 0,090 0,120 0,080
Нарастание титруемой кислотность, град 0,2 0,16 0,18 0,15
Выход спирта, дал/т усл. крахмала. 64,9 66,5 66,2 66,4
Продолжительность брожения, ч 70,0 55,0 65,0 50,0


Способ получения этилового спирта, характеризующийся тем, что он предусматривает приготовление замеса из измельченного зерна ячменя, воды при температуре 45-50°С в соотношении 1:3 и комплекса ферментов: источника α-амилазы - Ликвафло в количестве 0,3 ед. АС/г крахмала; источника протеазы - Пролайв BS Ликвид в количестве 0,15 ед. ПС/г крахмала; комплексного препарата целлюлазы, ксиланазы и β-глюканазы - Вискостар 150Л в количестве 0,01 ед. β-ГкС/г крахмала, его ферментативно-тепловую обработку проводят в три этапа: при температуре 45-50°С приготовленный замес выдерживают в течение 20 мин, затем нагревают его до температуры 55-60°С и выдерживают при этой температуре 40 мин, далее нагревают его до температуры 85-90°С и выдерживают 60 мин, после чего полученную массу охлаждают до температуры 57-58°С и проводят осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л в течение 30-35 мин, полученное сусло охлаждают до температуры 22-24°С и сбраживают в течение 55-60 часов, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией.

.



 

Похожие патенты:

Способ предусматривает использование брагоректификационной установки, включающей бражную колонну и колонну предварительной очистки, работающие под атмосферным давлением, первую эпюрационную и выварную колонны, работающие при повышенном давлении, а также вторую эпюрационную и спиртовую колонны, колонну окончательной очистки и колонну концентрирования метанола и головных примесей, работающие при давлении ниже атмосферного.

Способ предусматривает использование брагоректификационной установки, включающей выварную и бражную колонны и колонну предварительной очистки, работающие под атмосферным давлением, первую эпюрационную колонну, работающую при повышенном давлении, а также вторую эпюрационную колонну, спиртовую колонну, колонну окончательной очистки и колонну концентрирования метанола и головных примесей, работающие при давлении ниже атмосферного.

Предложен способ ферментации стеблей растений семейства Роасеае. Для осуществления способа получают стебли растений семейства Роасеае, где указанные стебли имеют среднюю длину более 100 мм и где указанные стебли имеют среднее исходное содержание влаги от 25% до 80%.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ получения этанола, предусматривающий ферментацию содержащих СО газообразных субстратов с помощью ацетогенных бактерий.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ получения этанола, предусматривающий ферментацию содержащих СО газообразных субстратов с помощью ацетогенных бактерий.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ продуцирования С2-оксигенатов путем анаэробной ферментации с использованием микробной культуры карбоксидотрофного микроорганизма.

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ продуцирования С2-оксигенатов путем анаэробной ферментации с использованием микробной культуры карбоксидотрофного микроорганизма.

Предложен способ получения продуктов ферментации из богатой углеводами паренхимной ткани растения. Способ включает обеспечение богатой углеводами паренхимной ткани растения, содержащей апопласт, при температуре сельскохозяйственной культуры от 5 до 40°С.

Группа изобретений относится к среде для ферментации синтез-газа и способу ферментации синтез-газа. Среда для ферментации синтез-газа содержит от 546 до 838 частей на миллион ионов NH4+, от 31,8 до 279 частей на миллион ионов фосфора, от 39,3 до 118 частей на миллион ионов калия, от 8,4 до 16,8 частей на миллион ионов железа, от 14,8 до 59,8 частей на миллион ионов магния, и 250 частей на миллион цистеина HCl, при этом среда для ферментации содержит менее чем 0,025 части на миллион ионов бора, менее чем 0,0025 части на миллион ионов марганца, менее чем 0,001 части на миллион ионов молибдена и менее чем 0,01 части на миллион ионов меди.

Группа изобретений относится к среде для ферментации синтез-газа и способу ферментации синтез-газа. Среда для ферментации синтез-газа содержит от 546 до 838 частей на миллион ионов NH4+, от 31,8 до 279 частей на миллион ионов фосфора, от 39,3 до 118 частей на миллион ионов калия, от 8,4 до 16,8 частей на миллион ионов железа, от 14,8 до 59,8 частей на миллион ионов магния, и 250 частей на миллион цистеина HCl, при этом среда для ферментации содержит менее чем 0,025 части на миллион ионов бора, менее чем 0,0025 части на миллион ионов марганца, менее чем 0,001 части на миллион ионов молибдена и менее чем 0,01 части на миллион ионов меди.
Изобретение относится к способу увеличения выхода спирта при брожении сахаров. Указанный способ включает приготовление обрабатываемого бульона, содержащего раствор сахаров, приготовление емкости для указанного обрабатываемого бульона, содержащей по меньшей мере 2 электрода. Осуществляют заполнение емкости указанным обрабатываемым бульоном периодическим или непрерывным способом, подключают электроды к источнику постоянного тока для ориентирования молекул сахаров в указанном обрабатываемом бульоне перед инокуляцией дрожжей. Осуществляют инокуляцию дрожжей. Контролируют рН полученного ферментативного бульона в течение всего способа для поддержания его значения в диапазоне от 6 до 4,5 при приложении постоянного электрического поля. Изобретение обеспечивает увеличение выхода спирта. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ снижения содержания селена в биомассе после ферментации содержащего СО газообразного субстрата. Способ включает ферментацию СО содержащего газообразного субстрата ацетогенными бактериями, причем ферментационная среда содержит менее 1 ppm селена, от 112 до 125 мг азота на грамм клеток, от 10,5 до 15 мг фосфора на грамм клеток, от 26 до 36 мг калия на грамм клеток. Способ обеспечивает объемную производительность по этанолу и снижение содержания селена в клеточной биомассе после ферментации. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 9 табл., 5 пр.

Способ предусматривает приготовление замеса из измельченного зерна ячменя, воды в соотношении 1:3 и комплекса ферментов, включающего источник α-амилазы – Ликвафло, источник протеазы – Пролайв BS Ликвид и комплексный препарат целлюлазы, ксиланазы и β-глюканазы – Вискостар 150Л. Ферментативно–тепловую обработку замеса проводят в три этапа. Затем полученную массу охлаждают до температуры 57–58°С и проводят осахаривание ферментным препаратом глюкоамилазы Глюкозидом 500Л. Полученное сусло охлаждают и сбраживают в течение 55–60 часов, из полученной бражки выделяют этиловый спирт брагоректификацией. Предложенный способ позволяет увеличить выход этилового спирта за счет использования некрахмалистых полисахаридов и белков зерна ячменя, снизить вязкость замеса, продолжительность ферментативно–тепловой обработки и процесса брожения. 2 табл., 1 пр.

Наверх