RU2162103C1 - Способ производства этилового спирта из зернового сырья - Google Patents
Способ производства этилового спирта из зернового сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162103C1 RU2162103C1 RU2000102798/13A RU2000102798A RU2162103C1 RU 2162103 C1 RU2162103 C1 RU 2162103C1 RU 2000102798/13 A RU2000102798/13 A RU 2000102798/13A RU 2000102798 A RU2000102798 A RU 2000102798A RU 2162103 C1 RU2162103 C1 RU 2162103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- husk
- alcohol
- grain
- water
- endosperm
- Prior art date
Links
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 title claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001461 cytolytic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 8
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 2
- 101710089042 Demethyl-4-deoxygadusol synthase Proteins 0.000 claims 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 25
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 16
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 16
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 16
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 8
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 8
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 8
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 241001677738 Aleuron Species 0.000 description 1
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 description 1
- 102100022624 Glucoamylase Human genes 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 1
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ осуществляют следующим образом. Зерно увлажняют раствором ферментных препаратов цитолитического действия, выдерживают в течение 2-4 ч при температуре 50-55°С, высушивают до влажности 14-15,5% и разделяют на две фракции: шелуху и эндосперм. Затем фракцию, содержащую эндосперм, смешивают с водой, проводят водно-тепловую обработку и гидролиз. Полученное сусло сбраживают, выделяют спирт из зрелой бражки, а к послеспиртовой барде добавляют фракцию, содержащую шелуху. Способ позволяет улучшить качество спирта и снизить энергозатраты при высоком выходе спирта.
Description
Изобретение относится к спиртовой промышленности.
Известен способ производства этилового спирта из зернового сырья, предусматривающий измельчение зерна без разделения на фракции, смешивание его с водой, водно-тепловую обработку замеса при 140 - 150oC, охлаждение массы до температуры 58 - 60oC, сбраживание и выделение спирта из зрелой бражки [1].
Недостатком данного способа являются низкий выход спирта и большое количество примесей в бражке.
Известен способ производства этилового спирта из зернового сырья, предусматривающий отделение шелухи от зерна, приготовление сусла из шелушенного зерна, сбраживание сусла непрерывно-поточным способом в батарее ферментаторов с последующим получением спирта и послеспиртовой барды, добавление к последней отделенной шелухи для использования в качестве кормопродукта, часть барды до смешивания с шелухой разделяют на два потока, один из которых на стадии водно-тепловой обработки смешивают с отделенным от шелухи зерном, а другой направляют на стадию брожения в каждый ферментатор [2].
Недостатком данного способа являются сложность и трудоемкость процесса, а также вывод части крахмала из основного технологического процесса производства этанола с оделенной шелухой.
Наиболее близким к предлагаемому является способ производства этилового спирта из зернового сырья, предусматривающий измельчение зерна, фракционирование его на шелуху и эндосперм, водно-тепловую обработку обеих фракций. Фракцию, содержащую шелуху, нагревают при 150 - 160oC, а затем охлаждают и гидролизуют смесью амилолитических и цитолитических ферментов, водно-тепловую обработку эндосперма проводят при 65 - 75oC, гидролизуют амилолитическими ферментами, стерилизуют, затем эндосперм дополнительно гидролизуют (осахаривают) и сбраживают, а полученное после основного гидролиза шелухи сусло разделяют на две части: твердую и жидкую, последнюю возвращают на стадию водно-тепловой обработки и ферментативного гидролиза эндосперма, а твердую добавляют к послеспиртовой барде и используют в качестве кормового продукта [3].
Недостатками данного способа являются недостаточно высокое качество спирта из-за обработки фракции, содержащей шелуху, при высокой температуре с одновременными потерями части крахмала в этой фракции; большие затраты энергии из-за раздельной водно-тепловой обработки и ферментативного гидролиза фракции зерна и шелухи; сложность и трудоемкость процесса.
Задачей данного изобретения является улучшение качества спирта, снижение энергозатрат при высоком выходе спирта.
Сущность изобретения заключается в том, что по способу производства этилового спирта из зернового сырья, включающему отделение фракции, содержащей шелуху, от фракции, содержащей эндосперм, смешивание фракции эндосперма с водой, ее водно-тепловую обработку, гидролиз, сбраживание, для достижения технического результата перед отделением фракции, содержащей шелуху, от фракции, содержащей эндосперм, проводят предобработку зерна путем его увлажнения раствором ферментных препаратов цитолитического действия, отволаживания при 50 - 55oC с последующей сушкой до влажности 14,0 - 15,5%, а фракцию, содержащую шелуху, смешивают с послеспиртовой бардой.
Предобработка зерна позволяет снизить потери крахмала с отделяемой фракцией, содержащей шелуху, а следовательно, ведет к увеличению выхода спирта. Меняются структурно-механические свойства отдельных анатомических частей зерновки под действием ферментов цитолитического комплекса, ослабевает прочная связь, существующая в необработанном зерне между оболочками и алейроновым слоем, и последний при выделении не переходит во фракцию шелухи. Обработка зерна проходит в мягких условиях, максимальная температура сушки 75oC, поэтому ухудшение качества спирта за счет термического разложения веществ зерна не происходит.
Выведение из технологического процесса производства спирта фракции, содержащей шелуху, также способствует улучшению качества этанола, т.к. удаляется большая часть содержащихся в оболочках зерна пектиновых веществ - потенциальных источников образования метанола. Кроме того, уменьшаются материальные потоки в ходе производства спирта, это в свою очередь приводит к снижению энергозатрат, а также количества барды. Последнее способствует улучшению экологической обстановки на предприятии.
Данное техническое решение может быть применено как в способе с водно-тепловой обработкой сырья при повышенном давлении, так и в схеме с механико-ферментативной обработкой. Для первого способа эффект выше, т.к. в этом случае за счет удаления из процесса фракции, содержащей шелуху, значительно повышается качество этанола при высоком выходе спирта, а также уменьшаются энергозатраты из-за возможности понижения температуры при водно-тепловой обработке на 20 - 30oC без снижения выхода спирта.
Способ осуществляется следующим образом. Зерно увлажняют раствором ферментных препаратов цитолитического действия до влажности 18 - 20%, выдерживают в течение 2 - 4 ч при температуре 50 - 55oC. Затем зерно высушивают до влажности 14,0 -15,5%, в качестве сушильного агента используется воздух, подогретый до температуры 70 - 75oC. Зерно разделяют на две фракции: шелуху и эндосперм. Фракцию, содержащую эндосперм, измельчают, смешивают с водой, подвергают водно-тепловой обработке при 65 - 75oC, вводят амилолитические ферменты, осуществляя гидролиз крахмала, затем массу стерилизуют при 80 - 100oC. Либо водно-тепловую обработку проводят под давлением при 110 - 120oC, охлаждают до 56 - 58oC, проводят окончательный гидролиз амилолитическими ферментами (осахаривание). Сусло охлаждают до температуры брожения, сбраживают, брожение ведут непрерывно-поточным способом. Выделяют спирт из зрелой бражки, а к послеспиртовой барде добавляют фракцию, содержащую шелуху. Последняя находится в подготовленном виде для получения кормового продукта высокой энергетической ценности.
Пример 1. В качестве исходного сырья используют рожь. 100 т ржи с крахмалистостью 54% и начальной влажностью 14% увлажняют раствором ферментного препарата Ксилоглюканофоетидина П10Х в количестве 6 м3 (конечная влажность зерна составляет 18,9%), норма задачи ферментного препарата - 10 ед. активности на 1 г некрахмальных углеводов. Отволаживание проводят при температуре 50oC в течение 3 ч, затем зерно высушивают до влажности 14%. Шелушением разделяют на две фракции: шелуху и эндосперм. Получают 15% шелухи, в которую переходит около 1,5% крахмала против 5-7% без обработки. Фракцию, содержащую эндосперм, подвергают водно-тепловой обработке при 70oC в течение 1 часа и осуществляют ферментативный гидролиз α-амилазой в количестве 2 ед. АС/г крахмала, затем массу стерилизуют при 90oC, охлаждают, вводят глюкоамилазу в количестве 7,5 ед. ГлС/г крахмала для окончательного гидролиза, который проводят в течение 30 мин. Сусло направляют на брожение, сбраживают, выделяют спирт, а в барду добавляют фракцию, содержащую шелуху.
При этом количество метанола в отгонах бражки снижается на 40%. Выход спирта составляет 66,9 дал/т условного крахмала.
Пример 2. Процесс предобработки зерна ведут по примеру 1. Однако в качестве сырья для производства спирта используют пшеницу с крахмалистостью 53% и начальной влажностью 15,0%, отволаживание проводят при температуре 55oC в течение 2,5 ч. Зерно высушивают до влажности 15,0%. В 15%-ную фракцию шелухи переходит менее 1,5% крахмала против 3-5% без обработки.
Количество метанола в отгонах бражки снижается на 38%, выход спирта составляет 66,5 дал/т условного крахмала.
Пример 3. Процесс предобработки зерна ведут по примеру 1, только используют рожь влажностью 15,5%, отволаживание проводят при температуре 52oC в течение 3,5 ч. Получение сусла осуществляют по технологии с водно-тепловой обработкой под давлением. Водно-тепловую обработку фракции, содержащей эндосперм, проводят при температуре 110oC в течение 40 минут, затем охлаждают, вводят амилолитические ферменты, проводят гидролиз крахмала в одну стадию.
Количество метанола в отгонах бражки снижается на 46%. Выход спирта из 1 т условного крахмала составляет в этом случае 65,3 дал.
Предлагаемый способ позволяет значительно повысить качество спирта за счет выведения из технологического процесса фракции, содержащей шелуху, а также снизить энергозатраты. При этом некрахмальные полисахариды переходят в более подготовленном виде в кормопродукт по сравнению с прототипом, а выход спирта из единицы сырья остается высоким из-за снижения потерь крахмала во фракции, содержащей шелуху.
Источники информации
1. Технология спирта. / В.Л. Яровенко, В.А.Маринченко, В.А.Смирнов и др. ; Под ред. Проф. В.Л.Яровенко. - М.: Колос, 1999. - 464 с.
1. Технология спирта. / В.Л. Яровенко, В.А.Маринченко, В.А.Смирнов и др. ; Под ред. Проф. В.Л.Яровенко. - М.: Колос, 1999. - 464 с.
2. Патент РФ N 2127760, C 12 P 7/06, 1999.
3. Патент РФ N 2041950, C 12 P 7/06, 1995.
Claims (1)
- Способ производства этилового спирта из зернового сырья, включающий отделение фракции, содержащей шелуху, от фракции, содержащей эндосперм, смешивание фракции эндосперма с водой, ее водно-тепловую обработку, гидролиз, сбраживание, отличающийся тем, что перед отделением фракции, содержащей шелуху, от фракции, содержащей эндосперм, проводят предобработку зерна путем его увлажнения раствором ферментных препаратов цитолитического действия, отволаживания при 50 - 55oС с последующей сушкой до влажности 14,0 - 15,5%, а фракцию, содержащую шелуху, смешивают с послеспиртовой бардой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000102798/13A RU2162103C1 (ru) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000102798/13A RU2162103C1 (ru) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2162103C1 true RU2162103C1 (ru) | 2001-01-20 |
Family
ID=20230233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000102798/13A RU2162103C1 (ru) | 2000-02-08 | 2000-02-08 | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2162103C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009005390A1 (en) * | 2007-07-04 | 2009-01-08 | 'arter Technology Limited' | Method of producing bioethanol from lignocellulose |
| RU2359034C2 (ru) * | 2006-10-25 | 2009-06-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Экология" | Способ производства этилового спирта из зернового сырья (варианты) |
| RU2443781C1 (ru) * | 2011-02-08 | 2012-02-27 | Олег Сергеевич Журба | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
| RU2443780C1 (ru) * | 2011-02-08 | 2012-02-27 | Олег Сергеевич Журба | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2041950C1 (ru) * | 1993-07-12 | 1995-08-20 | Акционерное общество "Туласпирт" | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
| RU2127760C1 (ru) * | 1997-04-22 | 1999-03-20 | Акционерное общество открытого типа "Туласпирт" спиртоводочный завод "Лужковский" | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
-
2000
- 2000-02-08 RU RU2000102798/13A patent/RU2162103C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2041950C1 (ru) * | 1993-07-12 | 1995-08-20 | Акционерное общество "Туласпирт" | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
| RU2127760C1 (ru) * | 1997-04-22 | 1999-03-20 | Акционерное общество открытого типа "Туласпирт" спиртоводочный завод "Лужковский" | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2359034C2 (ru) * | 2006-10-25 | 2009-06-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Экология" | Способ производства этилового спирта из зернового сырья (варианты) |
| WO2009005390A1 (en) * | 2007-07-04 | 2009-01-08 | 'arter Technology Limited' | Method of producing bioethanol from lignocellulose |
| RU2443781C1 (ru) * | 2011-02-08 | 2012-02-27 | Олег Сергеевич Журба | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
| RU2443780C1 (ru) * | 2011-02-08 | 2012-02-27 | Олег Сергеевич Журба | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10154679B2 (en) | Protein concentrate and an aqueous stream containing water-soluble carbohydrates | |
| Singh et al. | Comparison of modified dry‐grind corn processes for fermentation characteristics and DDGS composition | |
| US4361651A (en) | Process for making fermentable sugars and high-protein products | |
| US4514496A (en) | Process for producing alcohol by fermentation without cooking | |
| US9096911B2 (en) | Grain milling process | |
| US20070037267A1 (en) | Methods and systems for producing ethanol using raw starch and fractionation | |
| US20050239181A1 (en) | Continuous process for producing ethanol using raw starch | |
| JP2001514526A (ja) | 植物バイオマスの利用方法及びこの方法の実施のためのスクリュープレス | |
| RU2127760C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
| CN105132250A (zh) | 一种藜麦白酒及其制备方法 | |
| US20140273138A1 (en) | Simultaneous Food And Fuel Corn Refining | |
| WO2005087937A2 (en) | Continuous process for producing ethanol using raw starch | |
| CN1324126C (zh) | 一种黑米酒的两段发酵酿造法 | |
| RU2162103C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
| RU2041950C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
| RU2443781C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
| RU2180921C1 (ru) | Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта | |
| RU93035904A (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
| EP0169068A2 (en) | Utilization of spent grains | |
| RU2210595C1 (ru) | Способ переработки зерна с получением этилового спирта и белкового продукта | |
| RU2831227C1 (ru) | Способ производства спирта | |
| RU2261914C1 (ru) | Способ получения этилового спирта и белкового концентрата | |
| RU2143001C1 (ru) | Способ получения этилового спирта | |
| RU2180920C1 (ru) | Способ получения этилового спирта | |
| RU2525131C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья |