Рідкі допоміжні матеріали транспортують і зберігають у металевих резервуарах або скляних бутелях, кристалічні речовини - у дерев'яних бочках, фанерних або металевих барабанах, поліетиленових та крафт-мішках.
Як живильні речовини, що містять азот і фосфор, у виробництві спирту з меляси та кормових дріжджів використовують карбамід разом з ортофосфорною кислотою чи з діамопійфосфатом. Карбамід і діамонійфосфат розчиняють у 5...6 -кратній кількості теплої води у збірнику. До приготовленого розчину карбаміду з мірника додають ортофосфорну кислоту.
Розчини живильних солей готують на добову потребу спиртового цеху і цеху кормових дріжджів. Із збірника для приготування солей розчин подають насосом у мірники, розташовані у спиртовому цеху і цеху кормових дріжджів, з яких він самопливом надходить на збагачення меляси чи мелясної барди.
Вода, яку використовують для приготування розчинів живильних солей, повинна бути біологічно чистою. Тому при використанні води з відкритих водоймищ її необхідно знезаражувати.
Соляну і сірчану кислоти один раз у зміну насосом подають без розведення з резервуарів для зберігання у мірники.
Олеїнову кислоту чи соапсток змішують з 8... 10 - кратною кількістю води чи конденсату від випарної установки й у підігрітому стані емульгують у збірнику-емульсорі.
При приготуванні емульсії олеїнової кислоти емульсор наповнюють на І/З теплою водою (60° С), додають 5... 10 % за об'ємом олеїнової кислоти і перемішують суміш протягом 1,5...2,0 год.
Кожну партію соапстоку аналізують на вміст жиру. Для одержання стійкої емульсії у лабораторії експериментальне підбирають потрібну кількість їдкого натрію, який додається.
Для приготування емульсії соапсток і гарячу воду змішують у емульсорі у співвідношенні, яке забезпечує 8...10 %-ну концентрацію жиру. Суміш кип'ятять 1,5...2,0 год з перемішуванням, додають розчин їдкого натрію до рН 7,0...8,0 (2...4 кг на 100 л соапстоку) і крізь сІтчатий фільтр насосом у мірник-дозатор, звідки використовують для піногасіння у різних апаратах.
При карбонатному омиленні витрачається до маси жиру 6,1 % кальцинованої соди і 1,5 % їдкого натрію. В емульсор заливають воду, додають необхідну кількість кальцинованої соди і вміст підігрівають парою до кипіння. Потім при перемішуванні вводять послідовно соапсток і їдкий натрій. Перемішують при температурі 90...95° С протягом 40 хвилин.
Контрольні питання і завдання
1. Особливості підготовки зерна.
2. Антисептування і збагачення меляси мінеральним живленням.
РОЗДІЛ 4
ОДЕРЖАННЯ СОЛОДУ ТА МІКРОБНИХ ФЕРМЕНТНИХ ПРЕПАРАТІВ
ОЦУКРУЮЧІ МАТЕРІАЛИ
У виробництві спирту із крохмалевмісної сировини (зерна злакових та ін.) використовують оцукруючі матеріали, які містять, як правило, комплекс ферментів для гідролізу полімерів: крохмалю, білків, пектинових речовин, пентозанів, целюлози та ін. Як оцукруючі матеріали використовують солод, ферментні препарати мікробного походження або їх суміш.
Вуглеводовмісні полімери (крохмаль, целюлоза) використовуються як джерела вуглецю для мікробіологічного утворення етанолу і утворення біомаси дріжджів. Але вони можуть бути використані мікроорганізмами тільки після гідролізу їх до моно- і дицукридів. Кислотний гідроліз їх у виробництві спирту для харчових цілей неприйнятний, бо в результаті його утворюються небажані речовини, які переходять у "гідролізний спирт" і негативно впливають на організм людини. Крім того, кислотний гідроліз полімерів дорогий. Тому етиловий ректифікований спирт для харчових цілей одержують тільки з використанням ферментного гідролізу полімерів сировини.
Азотисті речовини потрібні для життєдіяльності дріжджів, тому необхідний ферментативний гідроліз білків до амінокислот, які є джерелом не тільки азоту для дріжджів, а і вуглецю, При їх наявності у суслі на утворення біомаси дріжджів витрачається менше цукрів, а значить, і збільшується вихід спирту.
Гідроліз пектинових речовин не має важливого значення у виробництві спирту, бо продукти їх гідролізу не використовуються дріжджами. Але на стадії приготування замісу їх гідроліз бажаний в зв'язку з тим, що сприяє зменшенню в'язкості середовища.
Целюлоза сировини під дією цслюлолітичних ферментів частково гідролізується до глюкози, що сприяє збільшенню виходу спирту і зменшенню в'язкості напівпродуктів спиртового виробництва.
Таким чином, у спиртовому виробництві із крохмалевмісної сировини потрібні гідролітичні ферменти, які каталізують гідроліз крохмалю, целюлози, азотистих і пектинових речовин.
Здатність солоду оцукрювати крохмаль відома з дуже давніх часів і використовується у виробництві спирту з часу його виникнення. Так, ще в 1814 р. на засіданні Петербурзької Академії наук академік К.С. Кірхгоф зробив доповідь на тему "Про одержання цукру під час осолоджування злаків і обварювання муки окропом."
Виробництво і використання солоду має ряд суттєвих недоліків: для його виробництва необхідне зерно злакових високої якості (ячменю, проса, вівса) в значних кількостях - до 14% по масі крохмалю, частина крохмалю солоду у виробниц-
тві спирту не оцукрюється і складає втрати, солод не має необхідного для спиртового виробництва комплексу гідролітичних ферментів, його виробництво дуже трудомісткий процес і тривалість зберігання сирого солоду обмежена, а сухий солод в нашій країні не використовують у виробництві спирту.
Ферментні препарати в порівнянні із солодом мають ряд переваг, які зумовлюють їх широке використання: для їх виробництва застосовують більш дешеву сировину (зерно кукурудзи, пшениці, відходи спиртового, цукрового і мукомельного виробництв); вони мають більш широкий комплекс гідролітичних ферментів, у тому числі целюлолітичних і протеолітичних, повніше гідролізується крохмаль, що дозволяє збільшити вихід спирту на 1-2%; у більшості випадків вони стерильні, що сприяє створенню умов для мікробіологічної чистоти спиртового бродіння; концентровані ферментні препарати (сиропоподібні або у вигляді сухого порошку) мають високу питому активність і зберігаються тривалий період часу; використання комплексу ферментів мікробного походження в підвищених концентраціях до субстрату дозволить значно прискорити процеси оцукрювання сировини і зброджування сусла. Ферменти мікроорганізмів більш стійкі до фізико-хімічних умов середовища. Це дозволяє використовувати їх при високих температурах (до 105° С) під час ферментативно-теплової обробки замісів сировини і значно зменшити витрати теплової енергії та втрати зброджуваних речовин у процесі розварювання, а також проводити зброджування при порівняно низьких рН бражки, що забезпечує мікробіологічну чистоту бродіння. Використання ферментних препаратів дозволяє виготовляти сусло з високим вмістом сухих речовин (до 20-21%) і накопичувати у дозрілій бражці до Иоб.% спирту, що сприяє збільшенню потужності відповідного обладнання і зменшенню питомих енергозатрат.
Ферментні препарати виробляють у спеціалізованих цехах на деяких спиртових заводах (Вузлівський, Артемівський) і на заводах ферментних препаратів (Ла-дижинський), а також отримують від іноземних фірм (Novo Norgisk та ін.). Тому необхідні знання з їх виробництва, будови і механізму дії.
ХАРАКТЕРИСТИКА ФЕРМЕНТІВ
