Теоретический и практический выход спирта
Выходом спирта называется объем его в декалитрах (дал), получаемый из одной тонны крахмала или сахарозы, содержащихся в сырье. Расчетом можно определить эту величину, используя уравнение получения спирта:
| C12H22O11 | + H2O | = C6H12O6 | + C6H12O6 | = 4С2Н5ОН | + 4СО2 |
| сахароза | вода | глюкоза | фруктоза | этиловый спирт | углекислый газ |
| 342,2 г | 18 г | 180,1 г | 180,1 г | 4•46,05 = 184,2 | 4•44 = 176 |
Из уравнения видно, что из 342,2 г сахарозы должно получиться 184,2 г спирта.
Из 100 г сахарозы должно получиться спирта
184 • 100/342,2 = 53,8 г
или
53,8/0,78987 = 68,2 см3,
где 0,78927 - плотность спирта d420.
Следовательно из 1 т сахарозы должно получиться 68,2 дал спирта. Аналогично подсчитаем количество спирта, которое должно получиться из тонны крахмала.
| C6H10O5 | + H2O | = 2С2Н6ОН | + 2СО2 |
| 162,1 г | 18 г | 2x46,05=92,1 | 2x44=88 г |
Из 100 г крахмала должно получиться спирта
92,1 • 100/162,1 =56,8 г
или
56,8/0,78927 = 71,98 см3
Из тонны крахмала должно получиться 71,98 дал спирта. Это теоретический выход спирта.
Фактический выход спирта из тонны крахмала составляет в зависимости от вида перерабатываемого сырья 62-66 дал и называется практическим выходом спирта. Для сравнения выхода из сахарозы с выходом из крахмала делают перерасчет на условный крахмал, который равен 0,95.
Производство спирта из мелассы
Характерными особенностями мелассы являются:
1. В мелассе содержится около 80% сухих веществ, в том числе 45-50% сахарозы. При такой концентрации микроорганизмы не развиваются, что дает возможность длительного хранения. Для переработки ее нужно разбавлять водой; разбавленная меласса называется рассиропкой.
2. Микрофлора мелассы многочисленна и многообразна. Чтобы избежать побочных процессов брожения и ослабления воздействия микрофлоры, мелассу перед переработкой антисептируют. Антисептирование заключается в обработке мелассы серной или соляной кислотой и другими антисептиками.
3. Главной составной частью мелассы является сахароза, и поэтому осахаривающие средства - солод или плесневые грибы - при переработке мелассы не требуются.
4. В мелассе содержится недостаточное количество фосфора, необходимое для питания дрожжей, поэтому при переработке мелассы добавляют дополнительное фосфорное питание. Азота в мелассе достаточно для питания дрожжей, но иногда требуется давать азотистое питание (при 1% и менее содержания общего азота)
5. Меласса содержит большое количество несбраживаемых веществ, что затрудняет размножение дрожжей в мелассных рассиропках, поэтому для лучшего их размножения продувают воздух.
Переработка мелассы на спирт осуществляется по схеме:
Применяются две схемы непрерывной переработки мелассы на спирт: двухпоточная и однопоточная. Двухпоточная схема предусматривает приготовление сусла двух концентраций (рис. 5.1). Для приготовления дрожжей меласса рассиропливается до концентрации 11-13% св, а для залива бродильных чанов - 33-35% св. При однопоточной схеме (рис. 2.3), разработанной А.Л. Малченко и Ф.Б. Криштул, готовится одна рассиропка концентрацией 22-25% св, в которой вначале размножают дрожжи, а затем проводят процесс брожения. Процесс рассиропки на современных заводах автоматизирован. Мелассу перерабатывают комплексно. Из нее получают спирт и жидкую углекислоту. Из зрелой бражки выделяют дрожжи и выпускают их в качестве хлебопекарных дрожжей. Из мелассной барды получают глютаминовую кислоту, бетаин, глицерин и бардяную золу, на барде выращивают кормовые дрожжи.
