Способ получения кормового гидролизного сахара

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

®. К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22)Заявлено 131179 (21)2841333/30-15 (51)М. Кл.

А 23 К 1/12 с присоединением заявки Йо (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 0710.81. Бюллетень Н9 37, Дата опубликования описания 07.1081 (53) УДЫ 634.0.863

:663.53 (088.8) ко овых ес ов леса по Нече оземной зоне (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВОГО ГИДРОЛИЗНОГО

САХАРА

Изобретение относится к гидролизно-! иу производству, в частности, к способу получения кормового гидролизного сахара и может быть использовано в животноводстве как кормовой продукт и в гидролизной промышленности - как основа для выращивания белковых кормовых дрожжей.

Поиск путей нормализации сахаропротеинового отношения и повышения содержания легкоперевариваемых углеводов в рационе сельскохозяйствЕн.ных животных привел к тому, что создалась основа для широкого применения кормового гидролизного сахара в 35 животноводстве.

В настоящее время основным источ» ником пополнения дефицита сахаров в кормах животных являются кормовые корнеплоды, которые отличаются ниэ- 20 ким содержанием сахара (4-6%), плохой сохранностью с большой трудоемкостью при выращивании. Кроме того, возможности для расширения площадей под кормовые корнеплоды ограничены. 25

Гидролизный сахар при введении его в рационы сельскохозяйственных животных заменяет легкоперевариваемые углеводы, получаемые в обычных кормах, в том числе в корнеплодах. 30

Гидролиз древесины, позволяющий превращать клетчатку в легкоперевари ваемые сахара, является хорошо разработанным технологическим процессом и используется в гидролизной промышленности как одна иэ стадий при получении кормовых дрожжей и спирта.

Известен способ получения кормового сахарсодержащего продукта иэ древесины, включающий кислотный гидролиз древесных отходов, отстой гидролизата для отделения примесей, нейтрализацию его (1) °

Недостаток данного способа заключается в низком качестве получаемого кормового продукта, так как содержащиеся в нем примеси ограничивают его использование на корм животным.

Наиболее близким к изобретению является способ, включающий термокислотный гидролиз древесного сырья с последующим отделением лигнина и обработкой гидролизата путем отстоя гидролиэата для отделения примесей, нейтрализации его, дополнительного отстоя нейтрализата и упарнвания его (2) .

Недостаток данного способа заключается в длительности процесса полу-.

aSS740 чения кормового продукта.. Отстой гидролиэата до и после нейтрализации очень длительная операция (б0-70 ч).

При .высокой температуре гидролизата это приводит к потере сахаров и ухудшению качества получаемого кормового продукта.

Цель изобретения — интенсифика" ция процесса получения кормового продукта и повышение его качества за счет снижения содержания вредных примесей.

Это достигается тем, что в способе получения кормового гидролизного сахара, заключающегося в термокислотном гидролизе древесных отходов, ох-, лаждении гидролиэата с выделением лигнина и обработкой древесного гидролиэата, путем. нейтрализации отстоя и упаривания, после охлаждения осуществляют продувку паром гидролизата, фильтрацию и охлаждение с выделением паров фурфурола и кислотного конден сатора,причем проводят двукратно нейтрализацию гидролиэата до отстоя ри

3,5-4,0 и после упаривания. до рН 4,5-

5,5 с промежуточной фильтрацией и подогревом путем. сдувки пара, а после упаривания нейтрализованный гидролизат дополнительно отстаивают.

Выделенным конденсатом промывают лигнин и используют его для кислот,ного гидролиэа, а обработанный лингин используют в качестве фильтрата для гидролизата.

Предлагаемый способ, осуществляют следующим образом. Технологическую щепу загружают в гидролиэаппарат, пропаривают и пропитывают 0,8%-ным раствором серной кислоты. В результате иэ гидролизаппарата отбирают гидролизат, то есть раствор сахара и кислоты в воде.

В гидролизате содержатся сахара, летучие органические кислоты, лигногуминовые вещества, фурфурол и его, производные. Поэтому очень важна подготовка сусбстратов для получения кормового сахара, имеющая ряд специфических особенностей.

Горячий гидролиэат охлаждают для предотвращения распадов моносахаров, затем проводят горячую продувку для укрупнения и коагуляции коллоидов лигногуминовых веществ. После продувки гидролиэат осветляют, т.е. взвешенные примеси выпадают в осадок,.удаляя иэ раствора попавший в гидролизат лигнин, содержащий гуминощие вещества. Из осветленного гидролиэата выделяют фурфурол и летучие органические кислоты.. Пары охлаждают с концентрацией их, и из образовавшейся жидкости отделяют фурфурол от водного раствора летучих кислот.

Кислотный конденсат подают на про. Фаивку лигнина, а также на смачива .Ние сырья в качестве варочной жид кости. Гидролиэат, оставшийся после охлаждения, подвергают инверсии, то есть выдержке при температуре 130 С с добавлением ЗЪ-ной упаренной последрожжевой бражки. Легко гидролиэуемые полисахариды в процессе гидролиэата растворяются и уже в растворе гидролизуются до полного превращения в моносахара. Поэтому часто, особенно при пентоэном гидролизе, о значительная часть растворенных углеводов находится в гидролиэате еще в виде сложных сахаров. для окончательного превращения их в моносахара необходима инверсия, являющаяся обязательной стадией технологического процесса при получении пентозных гндролизатов. Неинвертированные углеводы (дикстрины) снижают нх дальнейшую переработку. В процессе инверсии из гидролизата выделяют осадок затвердевшей смолы и взвешенный лигнин. 80Ъ дикстринов гидролизуются до моносахаров, количество которых увеличиваетдя на 7-8% °

Инвертированный кислый гидролизат

25 подают на нейтрализацию. Нейтрализовать действие серной кислоты в, про . дукте необходимо, так как в пищеварительном тракте животных целлюлозораэлагающие бактерии погибают в кисЗО лой среде. Для получения универсального кормового сахара нейтралкзрцию и донейтралнэацию проводят известковым молоком (150 г СаО в 1 л воды), а для получения кормового сахара только для жвачных животных нейтрализацию проводят известковым моло.ком, а донейтрализацию - аммиачной водой.

С целью снижения содержания растворенного гипса гидролиэат нейтрализуют до рН 3,5, соответствующего полному связыванию содержащейся в гидролизатв серной кислоты гипсом.

Затравка из мелких кристаллов гипса устраняет пересыщение раствора, до"

45,водя концентрацию гипса до 1, Bt/a.

Нейтрализат имеет t = 80 C,рН 3,5 содержит взвешенные частицы гипса и органических веществ, состоящих иэ

gO лигнина, коагулированных гуминовых веществ, смолистых веществ. Поэтому он осветляется. Осадок (шлак) уплотняют, иэ него выжимают до 5% сахаров, которые возвращают в производство.

55 "Шлам продувают для окисления и коагуляции лигногуминового комплеса и перевода части растворенного гипса во взвешенное состояние, Взмученный шлам фильтруют, сахар содержавший раствор возвращают в нейdO трализат, а шлам используют как топливо для котельной. Осветленный ней.трализат подогревают парами сдувки.

В верхней части гидролизаппара- ° .та, куда подают горячий варочный ра65::@ вор, гидролиз оканчивается раньше, . 5

869740

Формула изобретения

Источники информациие © принятые во внимание при экспертиэе-—

Составитель Л. Мурая

Техред А. Бабинец Корректор И. Шарсшм, Редактор С. Суркова

Тираж 567 Подписное

BHHHlIH Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8689/7 филиал ППП Патент . г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чем в нижней. Когда надо быстро снизить температуру жидкости в аппарате . необходимо произвести сдувку пара.

Происходит вскипание жидкости во всем объеме массы, что способствует выведению сахаров из частиц гидроли« зуемого материала в раствор. После глубоких сдувок, благодаря взрыхлению гидролизуемого сырья, обычно улучшается выдача гидролизата. 3а варку проводят две-три сдувки. При подаче пара в гидролиэаппарат для прогрева сырья в начальной стадии подогрева производят сдувку воздуха .и летучих продуктов.

Подогретый нейтрализат со слабокислой реакцией рН 3,5 с содержани.ем гипса 1,8 г/л направляют на выпарку. После упаривания концентрации рН в натуральном продукте повышается до 27%. Затем упаренный нейтралиэат донейтралиэуют до рН 5,0. Во время упарки теряется до 15% сахаров.

Донейтралиэация после упарки способствует наращиванию количества сахаров. Полученный сироп отстаивают и он содержит концентрацию сахаров в сухом остатке до 804. Готовый сироп можно испольэовать как кормовой про- дукт.

Внедрение предлагаемого способа получения гидролизного сахара позволит сократить посевные площади под корнеплоды; повысить продуктивность сельскохозяйственных животных эа счет уменьшения дефицита сахара

s рационах, необходимого для лучшего усвоения питательных веществ животными использовать бросовый, дешевый материал в качестве исходного сырья для получения технологи» ческой щепыу сохранить окружающую среду от засорения; сократить затраты на сбор и сжигание лесосечных отходов и малоценного кустарникового . сырья.

Предложенный способ обеспечивает выигрыш во времени очистки от вредных примесей. При новом способе, время горячей продувки, а следовательно, очистки от коллоидов лигногуминовых веществ составляет 0,5«1 ч.

Весь объем гидролнзата равномерно продувается, поэтому вредные вещества укрупняются и Коагулируют быстро и по всему объему.

1. Способ получения кормового гидролизного сахара, включающий тер- . мокислотный гидролиз древесных отходов, охлаждение гидролизатора с S последующим отделением лигнина и обработкой гидролиэата путем нейтрализации, отстоя и упаривания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повьааения

Щ качества получаемого кормового продукта, после охлаждения осуществляют продувку паром гидролиэата, фильтрацию и охлаждение с выделением napos фуррола и кислотного конденсата, 25 причем нейтрализацию гидролиэата проводят двукратно до отстоя до рН 3i5"

4,0 и после упаривания до рН 4,5-5,5 с промежуточной фильтрацией и подогревом путем сдувки пара, а после упаривания нейтрализованный гидролиэат дополнительно отстаивают.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что выделенным кондейсатом проводят промывку лигнина с .последующим использованием его для кислотного гидролиза отходов, а обработанного лигнина в качестве фильтра для гидролиэата.

1. Котовский A.Â. Древесина, как кормовой продукт. Л., 1934, с. 37-38.

2. Авторское свидетельство СССР

У 698605 кл. А 23 K 1/12,1977