Вуглевод крохмаль с полімером глюкози і відноситься до групи полісахаридів. В клітинах рослин крохмаль міститься в вигляді зерен характерної для даної рослини форми. Розмір цих зерен змінюється від 2 до 150 мікронів. Зерно картопляного крохмалю еліптичної форми має розмір (15... 120) мк. Зерна крохмалю злаків мають менші розміри (2...35) мк. Переробка крохмалевмісної сировини в спирт проводиться в декілька стадій і підготовка сировини до переробки, розварювання, оцукрювання, зброджування сусла, вилучення спирту із бражки та його очищення. На деяких заводах одночасно проводять і допоміжні операції: одержання оцукрюючих матеріалів та культивування дріжджів.
Для того, щоб дріжджі змогли використовувати крохмаль, крохмалевмісну сировину необхідно піддати попередній обробці: звільнити її від оболонок механічним засобом із клітини рослин:, піддати тепловій обробці і гідролізу під впливом ферментів. Кінцевою метою цієї обробки є перетворення крохмалю в цукри, які легко засвоюються дріжджами. На рис. 21.1 наведено функціональну схему переробки крохмалевмісної сировини на спирт.
При підготовці зерна і картоплі до переробки на спирт вони повинні бути очищені від домішок і подрібнені. Подріб.тена маса повинна бути розбавлена водою до певного вмісту сухих речовин. Така маса в подальшому підлягає розварюванню. Підготовка сировини на сучасних спиртових заводах проводиться на апаратах безперервної дії. Картоплю миють в мийках. Звільнену від землі, соломи, бараболшшя і камінців сировину піддають подріблепню на картоплегерочпих машинах з мстою розірвати
Рис. 2J.I. Узагальнена функціональна схема комплексної переробки
крохмалевміспої сировини на спирт та інші продукти
клііипи коренеплоду і вивільнюй зерна крохмалю. Каргоплсіс-рочпа машина уявляє собою обертальний барабан, поверхня якого складається з вкладених між прокладками пиловидних зубців. Барабан закритий кожухом з завантажувальною воронкою. Кореїісплоди притискуються до барабану притискувального колодкою і стираються. Зернова сировина після очистки від домішок дробиться на молоткових чи вальцових дробарках.
Подрібдене зерно чи картоплю направляють в змішувач, де змішують з водою. На 1кг зерна додають (2,5...3,5) л води, на 1 кг картоплі — (0,2...0,5) л. Після перемішування одержану масу підігрівають і направляють її аппарат для розварювання.
Розварювання сировини
Механічним подрібнюванням вдається розкрити тільки частину клітини. Основна мета розварювання заклточасться в подальшому руйнуванні кліткової структури та розчиненні крохмалю. Розварювання проводять насиченою парою при температурі (135... 155) °С. Крім руйнування кліткових стінок в процесі розварювання відбувається ряд складних структурно-механічних і хімічних змін, які готують середовище до подальшої ферментативної обробки. Розварювання на сучасних спиртових заводах проводиться в апаратах безперервної дії.
Оцукрювання — фермнтативний процес, який проходить за допомогою амілолітичних ферментів солоду чи плісневих грибів. Солод, який використовують на спиртових заводах, містить значну кількість амілолітичпих ферхМентів, які мають оцукрюючу здатність. При переробці крохмалистої сировини ферменти виробляються в спеціальних цехах завода — солодовнях. Пророщене зерно ячменю чи інших культур підлягає подрібненню. В розбавленому водою вигляді цей продукт називається солодовим молоком. Солодове молоко направляють у розварену і охолоджену масу замісу.
Культури пліснявих грибів вирощують на пшеничних висівках, відходах спиртових заводів (барді) і картопляних лушпиннях. Плісеневі гриби містять різноманітний комплекс ферментів та інтенсивно оцукровують крохмаль перетворюючи його у зброд-жуваємі цукри. Плісеневі гриби культивують або на спеціальних підприємствах, або в окремих цехах спиртових заводів.
Оцукрювання крохмалевміспої сировини здійснюють безперервним способом при додаванні солодового молока чи фер-
менших препаратів при певних умовах. В процесі оцукрювання коли 67% крохмалю перетворюється в цукри — мальтозу і 33° в продукти: розпаду молекули крохмалю — декстрини. Мальтоза — це зброджуваємий дріжджами цукор. Декстрини при бродінні дооцукровуються ферментами середовища в збраджуємі цукри. Процес оцукрювання складається з ряду послідовних операцій — охолодження розвареної маси до необхідної темпера тури, змішування охолодженої маси з солодовим молоком чи з культурою плісеневих грибів, оцукрювання крохмалю, охолодження оцукреної маси до початкової температури бродіння, передача одержаного середовища (сусла) в бродильне відділення.
