close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3264

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3264
(13)
C1
(51)
(12)
6
C 12G 3/00, C 12P 7/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТА-РЕКТИФИКАТА ИЗ МОЛОЧНОЙ
СЫВОРОТКИ
(72) Авторы: Залашко М.В., Капич А.Н., Дмитриев
(21) Номер заявки: 970476
А.М., Объедков К.В., Ханцевич Н.Н., Леута Л.П.
(22) 1997.08.28
(BY)
(46) 2000.03.30
пред(71) Заявители:
Государственное
предприятие- (73) Патентообладатели: Государственное
приятие-институт "БелНИКТИММП", Открытое
институт
"БелНИКТИММП",
Открытое
акционерное общество "Пружанский молочный
акционерное
общество
"Пружанский
комбинат" (BY)
молочный комбинат" (BY)
(57)
Способ получения спирта-ректификата из молочной сыворотки, предусматривающий ее депротеинизацию, концентрирование, пастеризацию, охлаждение до температуры сбраживания, введение культуры дрожжей, сбраживание, перегонку и ректификацию, отличающийся тем, что концентрирование сыворотки
осуществляют до содержания лактозы 10-12 мас.%, в качестве культуры дрожжей используют штамм
Klylveromyces marxianus Пр-8 при начальной концентрации клеток дрожжей 130-150 млн/мл, а сбраживание
осуществляют в течение 36 ч при постоянном перемешивании субстрата с помощью мешалки или рециркуляцией, с периодической подачей через барботажное устройство 0,5-1,0 объема воздуха на 1 объем среды в
минуту.
BY 3264 C1
(56)
1. Сенкевич Т., Ридель К-Л. Молочная сыворотка: переработка и использование в агропромышленном
комплексе. - М.: Агропромиздат, 1989. - С. 218-221
2. Патент РБ 1259, МПК C12 G 3/00, 1996.
Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способам производства спиртаректификата из молочной сыворотки. Известны способы производства спирта из молочной сыворотки, предусматривающие ее осветление, пастеризацию, охлаждение до температуры брожения (33-34 °С), сбраживание в течение 47-72 ч, перегонку и последующую ректификацию для получения спирта-ректификата [1].
Недостатком указанных способов производства является длительный процесс брожения, а также низкая
продуктивность процесса. В связи с тем, что содержание лактозы в сыворотке составляет 4,4 %, а из 1 т лактозы теоретически можно получить не более 68,2 дал спирта, содержание его в бражке после 47-72 ч сбраживания может достигать всего 2,38 %. То есть продуктивность процесса получения этанола составляет не
более 0,05-0,03 г/л час.
Наиболее близок к изобретению способ получения спирта из молочной сыворотки, предусматривающий
ее осветление, пастеризацию, охлаждение до температуры "сквашивания", введение закваски, сбраживание и
перегонку [2]. При этом пастеризации подвергают сыворотку с содержанием молочного сахара (лактозы) 1822 %, pН 4,0-4,5, охлаждение осуществляют до температуры 32-34 °С, закваску вводят с адаптированным
штаммом дрожжей Saccharommyces Laktis SK20, а в процессе сбраживания первые 24 ч субстрат перемешивают постоянно, а затем оставляют в покое 48 часов. Учитывая, что за 72 часа сбраживания (24+48) из 1822 % лактозы образуется 9-11 % этанола, его выход от теоретического составляет 73, 3 %, а продуктивность
процесса - 1,4-1,5 г/л час. Таким образом, недостатками данного способа производства являются длительный
срок сбраживания сыворотки, низкий выход спирта и малая продуктивность процесса.
BY 3264 C1
Задачей данного изобретения является интенсификация процесса получения спирта, увеличения выхода
спирта и продуктивности процесса брожения, снижение энергозатрат.
Поставленная задача достигается тем, что способ получения спирта-ректификата из молочной сыворотки
предусматривает депротеинизацию молочной сыворотки, ее концентрирование до содержания лактозы 1012 мас.%, пастеризацию, охлаждение до температуры сбраживания, введение культуры дрожжей Kluyveromyces marxianus Пр-8 при начальной концентрации клеток дрожжей 130-150 млн/мл, сбраживание в течение 36 ч
при постоянном перемешивании субстрата с помощью мешалки или рециркуляцией, с периодической подачей через барботажное устройство 0,5-1,0 объема воздуха на 1 объем среды в минуту, перегонку на спиртсырец и ректификацию.
Отличие предлагаемого способа заключается в том, что для сбраживания используют сыворотку с содержанием лактозы 10-12 %, а в качестве дрожжей штамм К. marxianus Пр-8, которые вводят в таком количестве, чтобы начальная концентрация их клеток составляла 130-150 млн/мл, при этом брожение осуществляют в
течение 36 ч при постоянном перемешивании и периодической подачей 0,5-1,0 объема воздуха на 1 объем
среды в минуту.
Такая совокупность отличительных признаков является существенной для достижения поставленной задачи, а именно сокращения срока сбраживания с 72 до 36 часов, увеличения выхода спирта от теоретического до 85,4-87,9 % (по сравнению с 73,3 % в прототипе) и увеличения продуктивности по спирту до 1,7-1,9 г/л
час (по сравнению с 1,4-1,5 г/л час в прототипе).
Именно вышеперечисленные отличия от прототипа позволяют достичь технического результата - сократить срок сбраживания вдвое, увеличить выход спирта на 4,5-8,3 % и производительность процесса на 0,30,4 г/л ч (т.е. на 21-27 %). Концентрация лактозы в сыворотке 10-12 % является оптимальной для штамма
дрожжей К. marxianus Пр-8 при введении их клеток в количестве 130-150 млн/мл и обеспечивает максимальную активность сбраживания лактозы, сокращает время сбраживания и, как следствие, обеспечивает максимальную продуктивность процесса брожения. Увеличение концентрации лактозы в сыворотке до 18-22 %
(как в прототипе) снижает активность сбраживания лактозы, в результате чего срок сбраживания лактозы
удлиняется и продуктивность процесса брожения падает. Уменьшение концентрации лактозы в среде (до 1012 %), предлагаемое в настоящем изобретении, позволяет также снизить энергозатраты, связанные с необходимостью дополнительного концентрирования сыворотки (до 18-22 % в прототипе). Сокращение срока
сбраживания до 36 часов, а температуры брожения до 26-30 °С, ведет к снижению энергозатрат, связанных с
необходимостью длительного поддержания (72 часа в прототипе) высокой температуры (32-34 °С в прототипе) в процессе брожения. Кроме того, сокращение срока сбраживания до 36 часов позволяет значительно
снизить вероятность инфицирования молочной сыворотки посторонними микроорганизмами (в первую очередь молочнокислыми бактериями), что существенно увеличивает стабильность процесса и снижает потери,
связанные с протеканием посторонних микробиологических процессов. Для более эффективного сбраживания лактозы штаммом лактозосбраживающих дрожжей и активации размножения дрожжевых клеток осуществляется аэрация питательной (сбраживаемой) среды.
Штамм K. marxianus Пр-8 является более активным по сравнению с известным и обеспечивает максимальную продуктивность процесса при условии, что начальная концентрация клеток дрожжей составляет
130-150 млн/мл, концентрация лактозы в сыворотке 10-12 % и когда осуществляется постоянное перемешивание с периодической подачей воздуха через барботажное устройство. Постоянное перемешивание среды и
ее периодическое аэрирование необходимы в связи с тем, что при этом увеличивается бродильная активность лактозосбраживающих дрожжей и в частности данного штамма.
Указанные отличительные признаки не следует прямым образом из известной патентной и научнотехнической литературы и известных технологий, поскольку все признаки достигнуты экспериментально и
приводят к созданию условий, способствующих получению именно этого высококачественного продукта, а
не какого-либо другого, то есть наличие отличительных признаков и получение технического результата находятся в причинно-следственной связи.
Способ производства спирта-ректификата из молочной сыворотки осуществляется следующим образом.
Одним из известных способов проводят депротеинизацию молочной сыворотки.Сыворотку кислотностью
28-32 °Т концетрируют на вакуум выпарной установке до содержания лактозы 10-12 %, пастеризуют при
температуре 91-95 °С с выдержкой в течение 20-25 секунд и охлаждают до температуры 26-28 °С. Вносят
штамм дрожжей Kluyveromyces marxianus Пр-8 в таком количестве, чтобы начальная концентрация их
клеток составляла 130-150 млн/мл, и проводят процесс сбраживания в течение 36 ч при 26-30 °С, при постоянном перемешивании и периодическом аэрировании (0,5-1,0 объемов воздуха на 1 объем среды в минуту) через барботажное устройство.
Окончание спиртового брожения определяют по остаточному содержанию лактозы (0 %) и накоплению
этанола в пределах 6-7 %. После окончания процесса брожения дрожжи удаляют на сепараторе, а бражку перегоняют на спирт-сырец, после чего спирт-сырец подвергают ректификации одним из известных способов,
2
BY 3264 C1
например, на кубовом ректификационном аппарате периодического действия методом сложных навалок, с
отбором концевых сортов и отгонкой третьей навалки цикла.
Полученный спирт-ректификат имеет следующие физико-химические показатели (см. таблицу).
Заявляемый способ может найти широкое применение в народном хозяйстве, в частности в производстве
высококачественного спирта-ректификата, пригодного для производства различных видов водок, ликеров и
других спиртсодержащих напитков, а также для медицинских целей.
Физико-химические показатели спирта ректификата из молочной сыворотки, полученного по заявляемому способу
Наименование показателя
Содержание
Объемная доля этилового спирта, %
Проба на чистоту с серной кислотой
Проба на окисляемость, мин при 20 °С
Массовая концентрация альдегидов в пересчете на уксусный, в безводном спирте,
мг/дм3
Массовая концентрация сивушных масел в пересчете на смесь изоамилового и изобутилового спиртов (3:1), в безводном спирте, мг/дм3
Массовая концентрация эфиров в пересчете на уксусно-этиловый в безводном спирте,
мг/дм3
Объемная доля метилового спирта, в пересчете на безводный спирт, %
Массовая концентрация свободных кислот (без СО2), в безводном спирте, мг/дм3
Содержание фурфурола
96,3
выдерживает
15
1,25
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
3,5
1,4
0,02
1,6
отсутствует
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
135 Кб
Теги
by3264, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа