Подготовка сырья в производстве спирта

Спирт получают из крахмалистого и сахарсодержащего сырья. К первому -относят злаковые культуры (ячмень, рожь, пшеницу, просо, кукурузу, чумизу и овес), а также картофель, ко второму— свеклу и мелассу. Более половины спирта в России получают из крахмалистого сырья. Свекла перерабатывается на спирт в ограниченном количестве.  

Подготовка зерна и картофеля. Подготовка заключается в очистке зерна и картофеля от примесей, измельчении и разбавлении измельченной массы водой до определенного содержания сухих веществ. Измельченное сырье разваривается быстрее и при более мягком термическом режиме обработки, чем неизмельченное.

Подготовка картофеля осуществляется так же, как в производстве крахмала (см. главу II). Зерно вначале очищают от посторонних примесей на воздушно-ситовом и магнитном сепараторах, а затем направляют на измельчение. Степень измельчения сырья контролируют ситовым анализом. Размер частиц измельченного картофеля не должен превышать 3 мм. Для зерна проход через сито с диаметром отверстий 1 мм должен составлять 30—100%.  

Измельченное зерно и картофель поступают в смеситель, в котором смешивают дробленую массу с водой. На 1 кг зерна добавляют в зависимости от крахмалистости 2,5—3,5 л воды, а на 1 кг картофеля — 0,2—0,5 л. После перемешивания и подогрева картофельную кашицу и зерновой замес направляют в аппараты для разваривания.

Подготовка мелассы. Мелассу перерабатывают на спирт по схемам одно- или двухпоточного производства. В первом случае (рис. 1) всю мелассу разбавляют водой для получения мелассного сусла одной концентрации (21—22% по массе); при двухпоточном производстве готовят два сусла: для размножения дрожжей концентрацией 12% по массе и основное сусло концентрацией 33% по массе.

Первая схема распространена на заводах, вырабатывающих спирт и дрожжи, вторая — применяется при получении одного продукта — спирта.

В основу однопоточной схемы положена гомогенизация и антисептирование неразбавленной мелассы при высокой концентрации кислоты, приготовление сусла одной концентрации.

Исходную мелассу,   в однопоточном производстве взвешивают, а затем направляют в горизонтальный смеситель непрерывного действия. С целью подавления вредной микрофлоры и доведения рН среды до оптимального значения мелассу подкисляют серной или соляной кислотой из расчета получения кислотности мелассного сусла 0,5. На 1 т мелассы расходуют 6—7 кг кислоты. Кроме кислоты для антисептирования применяют также сульфонол из расчета 40—150 г или хлорную известь в дозировке 200—400 г активного хлора на 1 т сырья.

Для обеспечения нормального выхода спирта и накопления дрожжей (16— 18 г/л бражки) в мелассу задают дополнительные питательные вещества, содержащие усвояемые источники фосфора и азота (см. с. 293); Количество питательных веществ дозируют в зависимости от состава мелассы и содержания дрожжей в бражке. Питательные вещества задают в смеситель в виде водных растворов из расчета на 1000 дал спирта: ортофосфорной кислоты (70%) — 13, а карбамида —9 кг. Если наряду со спиртом получают дрожжи, расход этих веществ увеличивают в 1,5—2 раза.

Приготовленная смесь мелассы с кислотой, антисептиком и питательными веществами непрерывно подается в резервуары, где выдерживается 6—8 ч; после антисептирования неразбавленную мелассу перекачивают насосом в напорный сборник. Из сборника меласса поступает в вертикальный полочный смеситель, куда непрерывно подается вода. Мелассное сусло, содержащее 21—22% (по массе) сухих веществ и имеющее температуру 25°С, далее самотеком направляется в аппараты для размножения дрожжей.

 Рис. 1. Аппаратурно-технологическая однопоточная схема подготовки и сбраживания мелассы:

 1 — железнодорожная цистерна для кислоты; 2— сборник кислоты; 3— насос для кислоты; 4 — железнодорожная цистерна для мелассы; 5 — резервуары мелассохранилища; б — заглубленный резервуар; 7 — ловушка; 8 — насос для мелассы; 9— смеситель для приготовления раствора антисептика; 10 — смеситель для приготовления раствора диаммонийфосфата; 11 — сборник суточного запаса антисептика; 12—сборник ортофосфорной кислоты; 13 — сборник раствора диаммонийфосфата; 14 — мерник; 15 — сборник суточного запаса кислоты; 16 — смеситель кислоты и воды; 17 — пробоотборник мелассы; 18 — буферные сборники; 19 — весы; 20 — смеситель для мелассы с кислотой; 21 — сборники антисептированной мелассы; 22, 23 — насосы; 24, 25, 26, 27 — аппараты чистой культуры дрожжей; 28 — фильтр для воздуха; 29 — напорный сборник антисептированной мелассы; 30 — сборник горячей воды; 31 — сборник холодной воды; 32 — чересные трубы; 33 — рассиропник; 34 — дрожжегенераторы; 35 — спиртоловушка; 36 — эпруветка (фонарь) водно-спиртовой жидкости; 37—бродильные чаны; 38 — фильтр для бражки; 39 — дрожжевой сепаратор; 40 — сборник сепарированной бражки; 41 — трубопровод для пены; 42 — переточный трубопровод; 43—пропеллерная мешалка;