Разработка энергосберегающей технологии этилового спирта на основе новых способов подготовки сырья

• Автор: Туршатов, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.18.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Характеристика зернового сырья для производства спирта,

способов его подготовки, очистки, воднотепловой обработки и сбраживания заторов в соответствии с классическими
традициями

1.1.1 Очистка и измельчение зерна

1.1.2 Производство солода

1.1.3 Способы затирания

1.1.4 Подготовка дрожжей и сбраживание сусла

1.1.5 Перегонка бражки

1.2 Характеристика зернового сырья, применяемого для.

получения спирта в современных условиях, способы его подготовки, очистки, воднотепловой обработки и сбраживания заторов
1.2.1 Характеристика зернового сырья, применяемого для
получения спирта
1.2.2 Характеристика примесей зерна
1.2.3 Современные способы очистки зерна от макропримсссй
1.2.4 Современные способы очистки зерна от микропримесей
1.2.5 Современные способы воднотепловой и ферментативной обработки замесов
1.2.6 Осахаривание разваренной массы
1.2.7 Современные способы сбраживания сусла
1.2.8 Влияние качества перерабатываемого зернового сырья на образование побочных продуктов брожения
1.3 Заключение но литературному обзору
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Материалы и методы исследования
2.1.1 Материалы исследования
2.1.2 Методы исследования
2.1.2.1 Постановка бродильной пробы
2.1.2.2 Определение степени измельчения зерна
2.1.2.3 Определение текучести перерабатываемых сред
2.1.2.4 Определение содержания растворимых сухих веществ
2.1.2.5 Определение массовой концентрации растворимых и общих растворимых углеводов
2.1.2.6 Определение концентрации водородных ионов
2.1.2.7 Определение титруемой кислотности
2.1.2.8 Определение концентрации спирта
2.1.2.9 Определение содержания побочных продуктов брожения
2.1.2. Микробиологический контроль
2.1.2. Методы статистической обработки данных
2.1.2. Установка для озонирования воды
2.2 Результаты исследований и их обсуждение
2.2.1 Исследование влияния вида и качества перерабатываемого зернового сырья, режимов его воднотепловой обработки на технологические показатели бражки и образование побочных продуктов брожения дрожжами 8. сегеуз1ае, раса XII
2.2.1.1 Исследование влияния вида перерабатываемого зернового сырья, режимов его воднотепловой обработки на технологические показатели бражки и образование побочных продуктов брожения дрожжами 8. сегеу1з1ае, раса ХП
2.2.1.2 Исследование влияния качества зернового сырья на техно логические показатели бражки и образование побочных продуктов брожения дрожжами 8. сегеу1з1ае, раса XII
2.2.2 Исследование влияния способов глубокой очистки зернового
сырья с целью обеззараживания, на технологические условия брожения и качество получаемого спирта
2.2.2.1 Исследование влияния гидромойки некондиционного зерна на процессы брожения и дрожжегенерации и образование побочных продуктов дрожжами Б. сегеу1з1ае, раса XII
.2.2 Исследование влияния способа очистки и обработки зерна ржи на его микробиологические показатели
2.2.2.3 Исследование влияния обработки зерна ржи озоном и паром
на его технологические свойства и микробиологические показатели
2.2.3 Исследование режимов замачивания зерна ржи с целью его последующего измельчения способом гидропомола
2.2.3.1 Исследование влияния влажности зерна ржи на степень его измельчения при гидропомоле
2.2.3.2 Исследование влияния температуры и продолжительности
замачивания на степень увлажнения зерна ржи
2.2.3.3 Исследование влияния температуры замачивания зерна ржи
на реологические свойства получаемых из него замесов
2.2.3.
2.2.
2.2.5.
2.2.6.
2.2.6.
2.2.6.
Исследование влияния способа получения сусла из зерна ржи, подготовленного по опытным режимам, на технологические показатели зрелой бражки
Оптимизация процесса замачивания зерна ржи с целью повышения эффективности его измельчения при гидропомоле
Исследование влияния режимов воднотепловой обработки зерна ржи на качество получаемых замесов и образование побочных продуктов в процессе брожения
Исследование влияния условий процесса сбраживания ржаного сусла на технологические показатели зрелой бражки и образование побочных продуктов дрожжами Э. сегеузае, расаХП
Исследование влияния температуры сбраживания ржаного сусла на образование побочных продуктов дрожжами 8. сегеуБае, раса ХП
Исследование влияния продолжительности сбраживания ржаного сусла на образование побочных продуктов дрожжами 8. сегеуБае, раса ХП
Разработка энергосберегающей технологии этилового спирта на основе новых способов подготовки сырья
Исходные требования, предъявляемые к сырью
Подготовка и очистка сырья
Воднотепловая и ферментативная обработка сырья и гид родинамическое воздействие на него при пониженной температуре с целью получения осахаренного сусла
Подготовка дрожжей и сбраживание осахаренного сусла
Аппаратурнотехнологическая схема энергосберегающей технологии этилового спирта на основе новых способов подготовки сырья
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


На некоторых заводах часть солода оставляли и добавляли ее в уже осахарснное сусло при его охлаждении до температуры складки. Считали, что применение этого приема приводит к тому, что бражка меньше пенится, а сам процесс брожения проходит более энергично. В монографии Сиверса приведен прием предварительного кислотного гидролиза зерна ржи перед дроблением. В соответствии с ним рожь, замоченная в течение двух суток в воде, подкисленной серной кислотой 0 л воды и мл серной кислоты на 0 кг ржи, при температуре С, размягчается настолько, что, раздробив ее на обыкновенной солододробилке и отварив при температуре С можно получить совершенно однородный затор в виде молока 4. Для брожения использовали исключительно так называемые искусственные дрожжи. Для разведения этих дрожжей брали пивные или прессованные хлебопекарные дрожжи . Лучшим сырьем для приготовления сусла для дрожжей считали рожь и ржаной солод, так как из них в сусло переходит больше продуктов гидролиза белков, в том числе, аминокислот. Дрожжи готовили на сусле из зеленого или из сушеного солода, на сусле с добавлением барды, а так же на сусле, полученном из всех вышеперечисленных материалов. Самым распространенным приемом было приготовление дрожжей на сусле из зеленого солода. На каждые ведер емкости квасильного чана, брали фунтов ,5 кг зеленого солода, который предварительно тщательно измельчали. За двое суток до внесения в сусло дрожжей, дробленый солод высыпали в дрожжевой чан и наливали горячую воду с температурой С, в количестве 0,5 ведра на 1 пуд солода Затор тщательно перемешивали, чтобы в сусле не оставалось комочков солода, и оно представляло собой однородную густую массу. Затем медленно, при постоянном перемешивании в затор добавляли горячую воду с температурой. С с таким расчетом, чтобы, конечная концентрация сусла составляла . После этого сусло охлаждали до С, закрывали чан крышкой и оставляли до достижения температуры С. Затем сусло быстро охлаждали до С и выдерживали еще около ч для закисання. По истечении этого времени в сусло вносили маточные дрожжи из расчета 2,5 фунта на 0 ведер емкости. Еще через ч дрожжи считали готовыми для проведения брожения . Нередко дрожжи готовили на сусле из барды. Для этого брали 5 ведер барды с температурой С, затем 5 ведер осахаренного сусла с концентрацией сухих веществ , полученный затор нагревали до С. Дальнейшая подготовка сусла происходила так же, как при получении дрожжей на сусле из зеленого солода. Содержание СВ в таком сусле составляло 9 . Иногда на винокуренных заводах использовали сухие дрожжи. За ч до начала брожения брали готовое сусло, охлаждали его до С, вносили в него сухие дрожжи из расчета 4,5 фунта на 0 ведер сусла и добавляли определенное количество бражки из бродильного чана. Количество пивных дрожжей, вносимых в сусло, было следующим на 0 ведер сусла 0, ведро дрожжей, т. Условия брожения приведены ниже. Сусло должно иметь концентрацию не более . Температура в начале процесса брожения не должна превышать ,5С, а в конце процесса температура бражки не должна быть выше ,5С. Сусло должно содержать достаточное количество азотистых веществ, фосфорную кислоту и соли калия и магния. Следует использовать чистую культуру дрожжей. Следует поддерживать микробиологическую чистоту бродильных чанов и другого оборудования. Так же отмечалось, что высокая концентрация сусла вызвана акцизными условиями, на практике же, по мнению винокуров, самой благоприятной концентрацией для роста дрожжей и брожения является концентрация сусла . В тоже время в руководстве по винокурению Вебера указано, что более концентрированные среды дают больший выход спирта, и объяснялось это более высоким содержанием азота в среде, а потому и лучшим развитием дрожжей . Продолжительность процесса спиртового брожения в конце XIX в. При четырехдневном брожении температура складки была С в теплое время года, С в холодное при трехдневном брожении температуру складки повышали на С. Профессор Киттары отмечает, что в XIX в. Недостатком деревянных чанов являлось то, что часть бражки впитывалась в стенки чана, где впоследствии развивались посторонние микроорганизмы.