ПРОИЗВОДСТВО СПИРТА

технологии, в том числе увеличение производительности, снижение расходов энергии, более высокие  пока-

затели производства спирта и снижение расходов путем сокращения операций в различных подразделени-

ях. В целом, технология Genencor’s STARGEN™ изменит топливную промышленность и обеспечит основу для

создания  биозаводов.

Спирт и традиционный процесс  производства

В отличие  от бензина, который производится из невозобновляемых природных ресурсов естественных место-

рождений (например, нефти), спирт – возобновляемое топливо, производимое из крахмала, появляющегося

в процессе круговорота углеводов определенных растений. Речь идет о таких растениях, как кукуруза, пшени-

ца, рис, ячмень, сорго, рожь, тапиока, сахарный тростник и свекла. Производство спирта представялет из себя

возобновляемый  круговорот углевода, где углекислый газ в атмосфере превращается в углевод в процесе

фотосинтеза растений. Некоторые растения сохраняют  углеводы в виде крахмала. В конце  круговорота крах-

малосодержащую часть растений собирают и используют в качестве сырья для производства спирта. Крахмал

под действием  ферментов преобразуется в сбраживаемый сахар, необходимый для дрожжей в процесе об-

мена  веществ для производства спирта и углекислого газа.

2. В США в процессе производства спирта «сухим» или «мокрым» способом обычно используется молотое ку-

курузное зерно или кукурузный крахмал. При «сухом» процессе цельное зерно сначала перемалывается, а

затем перерабатывается без отделения  каких-либо компонентов самого зерна. Размолотое зерно превраща-ется в жидкую массу с помощью воды, добавляется фермент альфа-амилаза, затем эта масса обрабатывается(разваривается) при высокой температуре (105-150°С или 221-302°F) до клейстеризации крахмала в процессе, называемом разжижением (см. Рисунок 1). Воздействие высоких температур также сокращает уровеньмикробного заражения в получаемом продукте. После разжижения масса остужается, и в нее добавляетсявторой фермент (глюкоамилаза) для превращения жидкого крахмала в сбраживаемый сахар (глюкозу, такжеизвестную как декстрозу) в процессе осахаривания. Дрожжи добавляются в массу, чтобы сахар превратился в спирт и углекислый газ. Этот процесс называется ферментацией.

Для разжижения и осахаривания необходимо, чтобы гранулы крахмала были подвергнуты высокой температуре для гидролиза этах гранул. Процесс клейстеризации похож на процесс приготовления крахмала в кастрюле для соуса. Это энергоемкий процесс, требующий добавления тепловой энергии к гидросмеси гранулированого крахмала до тех пор, пока не превышена температура клейстеризации крахмала. Поэтому, специальное

оборудование  как теплообменники, разварники острого пара и дополнительные емкости используются в этомпроцессе.

Кроме того, технические требования оборудования и ограничения такого процесса, (например, содержаниесухих веществ в крахмальной суспензии), ограничивают пропускную способность линии, и, следовательно,

количество  производимого этанола.

3.Долгосрочная экономическая жизнеспособность промышленности топливного этанола требует непрерывногосокращения энергии, затрат и улучшения эффективности производства.

Поэтому процесс производства этанола, который  может быть охарактеризоввн параметрами ниже, будетвыгоден презприятиям топливного этанола

Отказ от обработки острым паром

Экономия  энергии

Увеличение  содержания сухих  веществ и увеличение выхода этанола

Увеличение  обьема выпуска

Сокращение  концентрации глюкозы

Продукты  реакции Майяра (продукты, созданные в результате тепло-химической реакции между

амино-кислотами и редуцирующим сахаром), и т.п. – понижение производства ингибитора роста

дрожжей

Сокращение  рабочей силы, расхода  времени и химических реактивов

Сокращение  эксплуатационных затрат

Ценные  дополнитеьные продукты (DDGS)

Увеличенное содержание протеина

Сокращение  деятельности различных  подразделений

Упрощение процесса

Ферменты STARGEN™

Для поддержки  развивающегося рынка производства этанола компания Genencor разработала линию ферментных продуктов STARGEN™. Это новые ферменты для гидролиза гранул крахмала, используемые в энергосберегающих процессах и эффективно гидролизирующие крахмал, который не подвергается развариванию.

Благодаря новой технологии сократится потребность  в разваривании крахмала с использованием большого количества энергии и появится возможность более эффективного и экономного

производства  глюкозы для превращения в  спирт и других биопродуктов и биоматериалов.

Линия продуктов STARGEN™ включает в себя смеси ферментов, которые оказывают  синергичное влияние на

гранулированный крахмал. Смесь состоит из альфа-амилазы и глюкоамилазы, которые «просверливают» отверстия в гранулах крахмала. Примеры организмов, производящих глюкоамилазы в природе – это Aspergillus

niger, Humicola grisea и Rhizopus oryzae. Примеры организмов, производящих альфа-амилазы в природе – A.niger, A. kawachi, R. niveus и B. polymyxa.

Ферментные  продукты STARGEN™ способны гидролизировать нерастворимые (неразваренные) гранулы крахмала в сбраживаемый сахар, позволяя деполимеризировать крахмал в глюкозу в процессе одновременногоосахаривания и ферментации (SSF) для производства этанола. Компания Genencor достигла высокого уровня выделения этих ферментов.

Крахмал – основное вещество для хранения запасов энергии растений, которое  встречается в природе в виде

отдельных гранул (или зерен). Крахмал образуют два полимера – линейный полисахарид, называющийся амилозой и полисахарид с сильно разветвленной цепью, называющийся амилопектин. В природном крахмале эти два вида полимеров встречаются в виде гранул с чередованием полукристаллических и аморфных слоев. Амилоза концентрируется вокруг трещин в мицеллярной структуре частиц крахмала, а амилопектин образует кристаллизованные мицеллы. В результате крахмал не растворяется в холодной воде, и его нельзя просто экстрагировать с помощью воды. Однако, когда суспензия нагревается, водородные связи ослабевают

и крахмальная  суспензия превращается в прозрачную высоковязкую пасту. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1. Chastain G (2006). «Alcohol, neurotransmitter systems, and behavior». The Journal of general psychology
2. Статья «Абсолютный спирт» в БСЭ.
3. Средства, влияющие на ЦНС
4. Flomenbaum, Goldfrank et al. Goldfrank's Toxicologic Emergencies. 8th Edition. — McGraw Hill, 2006. — С. 1465. — 2170 с.
5. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. ГОСТ Р 52409-2005 (полный текст)
6. Russell, Nicholas J. Food preservatives. — New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003. — P. 198.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ  ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ  ПРОИЗВОДСТВ» 

Факультет технологии и производственного  менеджмента 

                                                                                    Кафедра «Биотехнология» 

Реферат на тему:

«Ферменты , которые используют в производстве этанола.» 
 

Работу  выполнила

Студентка 4-го курса

Группы 08-ТПМ-13

Рабцевич Ирина

Проверила Иванова Л.А. 
 
 
 

                                                г.Москва 2012г