close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15888

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.06.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 12P 7/06
(2006.01)
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛОВОГО СПИРТА
(21) Номер заявки: a 20100703
(22) 2010.05.07
(43) 2011.12.30
(71) Заявитель: Республиканское унитарное предприятие "Научно-практический центр Национальной академии
наук Беларуси по продовольствию"
(BY)
(72) Авторы: Хлиманков Дмитрий Валерьевич; Тананайко Татьяна Михайловна;
Пушкарь Александр Александрович
(BY)
(73) Патентообладатель: Республиканское
унитарное предприятие "Научнопрактический центр Национальной
академии наук Беларуси по продовольствию" (BY)
BY 15888 C1 2012.06.30
BY (11) 15888
(13) C1
(19)
(56) CN 101240296 A, 2008.
CN 101280323 A, 2008.
WO 96/13600 A1.
ТАНАНАЙКО Т.М. и др. Современные
технологии сельскохозяйственного производства: Материалы XI Международной научно-практической конференции. Гродно, 2008. - С. 476.
WO 01/02535 A2.
WO 2008/129283 A1.
SU 1693053 A1, 1991.
UA 82624 C2, 2008.
САВИЧ А.Н. и др. Совершенствование технологий и оборудования пищевых производств: Сборник докладов
VI Международной научно-практической конференции. - Минск, 2007. Ч. 1. - С. 310-313.
(57)
Способ производства этилового спирта, при котором сахарную свеклу моют, измельчают до размера частиц не более 3 мм, смешивают с водой в соотношении 2,0:(0,8-1,5),
полученную массу нагревают до температуры 40-70 °C, вносят ферментные препараты
пектолитического действия в количестве 0,3-5,0 ед. ПкС/г сахарной свеклы и/или целлюлазного действия в количестве 0,6-5,0 ед. ЦлА/г сахарной свеклы и проводят гидролиз при
активном перемешивании массы при рН 4,0-7,0 в течение 25-40 минут, затем массу нагревают до температуры 75-90 °C и выдерживают в течение 20-90 минут, полученное сусло
охлаждают до температуры брожения 22-30 °C, вносят культуру производственных дрожжей, сбраживают в течение 37-48 часов и осуществляют перегонку зрелой бражки с получением этилового спирта.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству этилового спирта, который может быть использован в других отраслях народного хозяйства.
Известен способ производства этилового спирта из сахарной свеклы, представляющий
собой комплексную переработку сахарной свеклы на сахар и этиловый спирт. Изобретение относится к упрощению технологической схемы получения готового продукта - сахара, обеспечивающего в то же самое время высокое его качество и получение этилового
спирта и побочных летучих продуктов, а также позволяет сократить издержки производства. Комплексный метод обработки сахарной свеклы включает две стадии получения сока
BY 15888 C1 2012.06.30
сахарной свеклы путем кристаллизации. Сироп второго оттока кристаллизованный направляется на установку, посредством которой получают этиловый спирт. Полученный
этиловый спирт используется как топливо для кочегарок или может быть абсолютизирован
с увеличением доли этилового спирта до 98-99 %, который в смеси с бензином или бензолом
и другими добавками может быть использован как присадка для моторного топлива [1].
Недостатком способа является то, что проводится комплексная переработка сахарной
свеклы с получением двух продуктов - сахар и этиловый спирт, для реализации которой
необходимо задействовать большое количество оборудования, а также получается незначительное количество этилового спирта в связи с использованием только отходов сахарного производства.
Известен способ получения этилового спирта из сахарной свеклы, включающий очистку и мойку клубней сахарной свеклы, смешивание сахарной свеклы с водой, тепловую
обработку по двум способам: без предварительного спуска сока из сахарной свеклы и с
предварительным спуском сока из свеклы до окончания варки.
По первому способу свеклу загружают в разварник, пускают пар и 30 минут варят
массу без давления, затем поднимают давление в течение одного часа до давления 2 атм
(120 °С) и при этом давлении выдерживают 15 минут. По этому способу получают клейкие малоподвижные растворы.
По второму способу свеклу загружают в разварник, пускают пар до давления 1 атм
(100 °С) и при этом давлении выдерживают 10 минут, затем выдувают свекловичный сок
из разварника в заторный чан. После чего впускают пар в разварник, поднимают медленно
давление до 2 атм (120 °С) и при этой температуре выдерживают 40 минут, затем выдувают образовавшийся свекловичный сок в заторный чан. После удаления из разварника всего сахара набирают быстро в нем давление до 4 атм (142 °С) и варят 45-75 минут для
разварки самого корня свеклы. При этом способе получаются более подвижные растворы.
Из полученного свекловичного сусла отбирают часть сусла на стадию приготовления
производственных дрожжей с последующим их внесением в охлажденное оставшееся сусло, а основное количество поступает на брожение. Из сбродившего сусла получают этиловый спирт и барду [2].
Недостатком данного способа является разваривание сахарной свеклы, которое происходит при повышенных температурах (100-140 °С), что приводит к высоким топливноэнергетическим затратам, что влияет на себестоимость этилового спирта. А также при
этих температурах происходит потеря сахаров в связи с процессом карамелизации и оксиметилфурфурольного разложения, что приводит к уменьшению выхода готового продукта.
Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является
способ производства этилового спирта из топинамбура [3] (прототип), предусматривающий измельчение, смешивание с водой, приготовление из него замеса, добавление соли
сульфата кальция и мультиэнзимной композиции из ферментов протеолитического действия в количестве 3,5-4,0 ед. ПС/1 г сырья и цитолитического действия в количестве 0,2-0,5
ед. ОЦС/1 г сырья. Полученный замес гидролизуют в течение 4-5 часов с получением неосветленного сусла, которое затем разделяют на сусло и твердый остаток. Твердый остаток используют для производства пектинопродуктов, а осветленное сусло охлаждают,
асептируют и сбраживуют в течение 24-36 часов. Полученную бражку разделяют на жидкую и густую фракции, из которых густую используют для производства дрожжей, а жидкую перегоняют с получением этанола.
К недостаткам известного способа следует отнести большое количество времени, необходимого для гидролиза сырья (4-5 часов), а также очень сложный технологический
процесс из-за получения двух видов готовых продуктов.
Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является
интенсификация процесса производства спирта, снижение его себестоимости, оптимизация технологического процесса с одновременным увеличением выхода готового продукта.
2
BY 15888 C1 2012.06.30
Это достигается тем, что способ производства этилового спирта, при котором сахарную свеклу моют, измельчают до размера частиц не более 3 мм, смешивают с водой в соотношении 2,0:(0,8-1,5), полученную массу нагревают до температуры 40-70 °С, вносят
ферментные препараты пектолитического действия в количестве 0,3-5,0 ед. ПкС/г сахарной
свеклы и/или целлюлазного действия в количестве 0,6-5,0 ед. ЦлА/г сахарной свеклы и проводят гидролиз при активном перемешивании массы при pH 4,0-7,0 в течение 25-40 минут,
затем массу нагревают до температуры 75-90 °С и выдерживают в течение 20-90 минут,
полученное сусло охлаждают до температуры брожения 22-30 °С, вносят культуру производственных дрожжей, сбраживают в течение 37-48 часов и осуществляют перегонку зрелой бражки с получением этилового спирта.
Способ реализуется следующим образом.
Подготовленное сырье - свеклу - моют и измельчают до размеров частиц не более
3 мм. Затем смешивают с водой в соотношении 2,0:(0,8-1,5), далее свекловичная масса поступает в смеситель, где проводят нагрев массы до 40-70 °С путем подачи на приготовление свекловичной массы теплой воды или непосредственным подогревом (рубашка, тены
и т.д.) при pH массы 4,0-7,0. Далее подают через дозатор ферментные препараты пектолитического действия в количестве 0,3-5,0 ед. ПкС/г сахарной свеклы и/или целлюлазного
действия в количестве 0,6-5,0 ед. ЦлА/г сахарной свеклы и проводят гидролиз при активном перемешивании массы, осуществляемом механической мешалкой и/или рециркуляцией
с помощью насоса (или другими устройствами, обеспечивающими активное перемешивание массы), при pH 4,0-7,0 в течение 25-40 минут.
Затем массу нагревают до температуры 75-90 °С и выдерживают в течение 20-90 минут.
Полученное сусло охлаждают до температуры брожения 22-30 °С, вносят культуру
производственных дрожжей, сбраживают в течение 37-48 часов и осуществляют перегонку зрелой бражки с получением этилового спирта.
Далее приведены примеры конкретного выполнения изобретения.
Пример 1
Подготовленное сырье измельчают. Измельченную сахарную свеклу смешивают с водой в соотношении 2,0:0,8, полученная свекловичная масса поступает в смеситель, в котором ее нагревают до 55 °С, вносят ферментные препараты пектолитического действия
Пектинекс BE XXL в количестве 0,3 ед. ПкС/г сахарной свеклы и целлюлазного действия
Целлюкласт 1,5Л в количестве 0,6 ед. ЦлА/г сахарной свеклы и проводят гидролиз при
активном перемешивании массы при pH 5,0 в течение 40 минут при постоянном перемешивании, осуществляемом механической мешалкой и/или рециркуляцией с помощью насоса (или другими устройствами, обеспечивающими активное перемешивание массы).
Затем свекловичную массу нагревают до температуры 90 °С и при этой температуре
при постоянном перемешивании массу выдерживают в течение 60 минут.
Полученное сусло охлаждают до температуры брожения 30 °С и направляют на брожение, вносят культуру производственных дрожжей, сбраживают в течение 48 часов. Осуществляют перегонку зрелой бражки и получают этиловый спирт.
Пример 2
Подготовленное сырье измельчают. Измельченную сахарную свеклу смешивают с водой в соотношении 2,0:1,0, полученная свекловичная масса поступает в смеситель, в котором ее нагревают до 60 °С, вносят ферментные препараты пектолитического действия
Пектинекс BE XXL в количестве 2,0 ед. ПкС/г сахарной свеклы и проводят гидролиз при
активном перемешивании массы при pH 5,5 в течение 35 минут при постоянном перемешивании, осуществляемом механической мешалкой и/или рециркуляцией с помощью насоса (или другими устройствами, обеспечивающими активное перемешивание массы).
Затем свекловичную массу нагревают до температуры 85 °С и при этой температуре
при постоянном перемешивании массу выдерживают в течение 70 минут.
3
BY 15888 C1 2012.06.30
Полученное сусло охлаждают до температуры брожения 28 °С и направляют на брожение, вносят культуру производственных дрожжей, сбраживают в течение 45 часов. Осуществляют перегонку зрелой бражки и получают этиловый спирт.
Пример 3.
Подготовленное сырье измельчают. Измельченную сахарную свеклу смешивают с водой в соотношении 2,0:1,3, полученная свекловичная масса поступает в смеситель, в котором ее нагревают до 65 °С, вносят ферментные препараты целлюлазного действия
Целловиридин Г20х в количестве 1,5 ед. ЦлА/г сахарной свеклы и проводят гидролиз при
активном перемешивании массы при pH 6,0 в течение 30 минут при постоянном перемешивании, осуществляемом механической мешалкой и/или рециркуляцией с помощью насоса (или другими устройствами, обеспечивающими активное перемешивание массы).
Затем свекловичную массу нагревают до температуры 80 °С и при этой температуре
при постоянном перемешивании массу выдерживают в течение 75 минут.
Полученное сусло охлаждают до температуры брожения 26 °С и направляют на брожение, вносят культуру производственных дрожжей, сбраживают в течение 46 часов. Осуществляют перегонку зрелой бражки и получают этиловый спирт.
Изобретение позволяет интенсифицировать процесс производства спирта, уменьшить
энергопотребление, увеличить выход готового продукта и снизить его себестоимость.
Источники информации:
1. Патент WO 00/70072, МПК C 12P 7/06, 7/08, C 12F 3/08, C 13F 3/00, опубл.
23.11.2000.
2. Фукс А.А. Технология спиртового производства. - М.: Пищепромиздат, 1951. С. 367-376.
3. Патент РФ 2301832, МПК C 12P 7/06 // Бюл. № 18. - 27.06.2007.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
77 Кб
Теги
by15888, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа