Производство спирта

Министерство образования  и науки Республики Казахстана    Колледж имени Сулеймана Демиреля

СРСП

Тема: Производство Спирта

 

Выполнила: Каримова Айя

 Приняла:  Преподаватель по предмету «Организация  Технологий отросли» Сахиева  Жулдыз

Алматы2013

 

 

Спи Спирт---это продукт, получаемый с бражки путем перегонки на брагоректификационной установке. Является сырьем для ликероводочной продукции, медицины, парфюмерной промышленности и т.д.

Производство спирта долгое время считалось основным направлением в деятельности Иткульского завода. Оно ведет свою историю с 1868 г, с того времени, когда в с. Соколово, под Бийском, начал работать первый винокуренный завод.

Первое здание завода, деревянное, было выстроено всего за один год и оснащено самым передовым, по тем временам, оборудованием. Производство началось с выкурки 40 тысяч ведер 40 градусного спирта  в год.

Непрерывный технологический  процесс,   который сегодня на заводе полностью автоматизирован. На всех стадиях производства ведется жесткий контроль качества, строго соблюдается технологическая дисциплина. Качество контролируют специалисты ПТЛ при помощи новейших контрольно-измерительных приборов — хроматографов, позволяющих не только проводить экспресс-анализ спиртов практически по всем микропримесям, но и делать их математическую обработку, сокращать длительность и погрешность анализов.

Суть биохимической технологии приготовления спирта состоит в  следующем: вначале крахмалосодержащее сырье измельчают и разваривают до полного разрушения структуры клеток и растворения крахмала, содержащегося в них. Затем растворенный крахмал «осахаривают», то есть подвергают гидролизу под действием ферментов солода или микробных ферментных препаратов. Потом полученное «осахаренное» сусло сбраживают спиртовыми расами дрожжей. При этом происходит расщепление глюкозы под действием ферментов дрожжей. Основными продуктами брожения являются этиловый спирт и углекислый газ. Зрелая бражка содержит также побочные  вторичные продукты брожения» альдегиды, кетоны, спирты сивушного масла, глицерин, карбоновые кислоты и др.

Для выведения и очистки  спирта из бражки специалисты завода пользуются методами брагоректификации, обладая при этом уникальной брагоректификационной установкой, оснащенной автоматизированной системой управления, что позволяет исключить влияние человеческого фактора и, тем самым, значительно повысить качество спирта.

Брагоректификационные процессы проходят в несколько стадий, во время которых спирт концентрируется и освобождается от определенной части примесей. В результате получается ректификованный (очищенный) спирт соответствующий ГОСТу Р 51652 – 2000.  Сегодня технология ректификации, разработанная специально для завода ведущими учеными России, позволяет  получать спирты, которые содержат примесей на порядок меньше, чем предусмотрено ГОСТом.

Первое необходимое условие  для получения высококачественного спирта — качественное сырье. В книге Кропоткина по винокурению мы нашли следующие указания: «Для большего выхода спирта и для получения более чистого по вкусу и запаху продукта, хлебные зерна перед размельчением должны быть самым тщательным образом очищены, так как  нечистоты, примешенные к хлебу, оказывают вредное влияние при приготовлении сусла и при брожении, причем получаются вещества, придающие спирту весьма противный вкус и запах и самый выход спирта в значительной степени уменьшается».

Поэтому зерно, поступающее  на завод, подвергается жесткому контролю со стороны специалистов ПТЛ Строго соблюдаются утвержденные показатели по сорности, влажности и др.

Второе необходимое условие  — микробиологическая чистота на всех стадиях производства. Специалисты предприятия  хорошо понимают, что ведение микробиологического контроля позволяет своевременно выявлять причины отклонений и нарушений в технологическом процессе, обнаружить инфекцию и принять меры по ее ликвидации, а значит поддерживать стабильное качество выпускаемой продукции. Руководство завода, все сделало для того, чтобы модернизировать работу в данном направлении. И в 2006 году пущена в эксплуатацию новая микробиологическая лаборатория.

Исходное сырье для  производства спиртов — рожь, пшеница, ячмень, просо. Спирт иткульские винокуры готовят по отработанной веками технологии с использованием солода.

Природа за время эволюции собрала в зерне уникальное число различного рода ферментов, которые в процессе проращивания активируются, чтобы дать жизнь новому растению. И человек этим умело пользовался долгие годы, но, к сожалению, в погоне за упрощением производства и удешевлением спирта начал об этом забывать.

Но альтернативы солоду нет. Чтобы не говорили производители  ферментных препаратов, а именно применение солода дает спирту и водке мягкий, гармоничный вкус без горечи и послевкусия.

 

 

Этиловый спирт

В пищевой промышленности, наряду с водой, этиловый спирт является необходимым компонентом спиртных напитков (водка, виски, джин и др.). Используется этанол в парфюмерии и для производства косметики. Является универсальным  растворителем различных веществ  и основным компонентом духов, одеколонов, аэрозолей и т. п. Входит в состав разнообразных средств, включая  даже такие как зубные пасты, шампуни, средства для душа, и т. д.

В медицине применяется как  обеззараживающее и подсушивающее  средство, наружно; дубящие свойства 96 % этилового спирта используются для  обработки операционного поля или  в некоторых методиках обработки  рук хирурга. Этанол является растворителем  для лекарственных средств, для  приготовления настоек, экстрактов из растительного сырья, консервантом настоек и экстрактов (минимальная  концентрация 18 %). Используется как  пеногаситель при подаче кислорода, искусственной вентиляции легких; используется также в согревающих компрессах. И для физического охлаждения при лихорадке (для растирания). Является антидотом при отравлении этиленгликолем и метиловым спиртом.

Этанол нашел широкое  применение в химической промышленности. Он служит сырьем для получения многих химических веществ, таких как ацетальдегид, диэтиловый эфир, уксусная кислота, хлороформ  и т.д. Широко применяется как  растворитель.

Этанол может использоваться как топливо, в том числе для  ракетных двигателей, двигателей внутреннего  сгорания в чистом виде. Ограничено в силу своей гигроскопичности (отслаивается) используется в смеси с классическими  нефтяными жидкими топливами. Применяется  для выработки высококачественного  топлива и компонента бензинов —  этилтрет-бутилового эфира, более независимого от ископаемой органики, чем метил-третбутиловый  эфир [4].

Хотя этиловый спирт можно  использовать для приготовления  пищи, обогрева, освещения или производства пара и электричества, особой выгоды получить здесь не удается. Дело в  том, что в процессе превращения  биомассы в этанол происходит значительная потеря энергии.

Энергия потребляется на всех стадиях переработки спирта. Больше всего тратится ее на концентрирование и обезвоживание при перегонке. В целом энергозатраты на переработку  сырья близки к количеству энергии, получаемой в форме спирта. По этой причине энергообеспечение всего  процесса должно идти либо за счет переработки  отходов, либо за счет использования  самого дешевого топлива

Принципиальная технологическая  схема получения этилового спирта из крахмалистого сырья приведена  на рисунке.

Основные процессы получения  спирта – превращение крахмала в  сахар и сахара в этиловый спирт  под действием биологических  катализаторов (ферментов). Так как  ферменты для гидролиза крахмала до сахаров вырабатываются плесневыми грибами и бактериями, а для превращения сахаров в спирт – дрожжами, технология спирта неразрывно связана с технической микробиологией.

Технология получения  спирта из крахмалсодержащего сырья  включает в себя следующие процессы: подготовку сырья к развариванию, разваривание зерна и картофеля  с водой для разрушения клеточной  структуры и растворения крахмала; охлаждение разваренной массы и  осахаривание крахмала ферментами солода (пророщенного зерна) или культур  плесневых грибов; сбраживание сахаров  дрожжами в спирт; отгонку спирта из бражки и его ректификацию, а  также приготовление солода путем  проращивания зерна или культивирования  плесневых грибов и бактерий для  получения амилолитических и  протеолитических ферментных препаратов, выделение и размножение засевных дрожжей

Сырье для спиртового производства

 

Для производства спирта используют любое крахмалсодержащее  сырье (все виды зерновых культур, картофель), а также сахаросодержащее сырье (свеклосахарную, тростниковую, сырцовую мелассу, сахар-сырец, в редких случаях  сахарную свеклу, плоды, ягоды, продукты их переработки). Крахмалсодержащее  сырье подвергают длительной многоступенчатой подготовке для перевода крахмала в  сбраживаемые углеводы — моно- и  дисахариды. 
От свойств сырья зависят органолептические показатели спирта — его вкус, цвет, запах. Качество зернового сырья не нормируется, основная его характеристика — содержание крахмала. Чем больше крахмала, тем выше эффективность производства. К переработке допускается дефектное сырье — морозобойное, щуплое, подвергшееся самосогреванию, поврежденное при сушке, заплесневелое и т. д. Специальные технологические приемы позволяют из дефектного сырья получить качественный спирт, отвечающий требованиям нормативной документации. 
Крахмалистость и другие показатели качества картофеля, используемого для спиртового производства, определяются в соответствии с нормативным документом ГОСТ 6014-68 «Картофель свежий для переработки. Технические условия». При отклонениях качественных характеристик картофеля он может перерабатываться как нестандартный. 
Качество мелассы свекловичной нормируется ГОСТ Р 52304-2005 «Меласса свекловичная. Технические условия». Этот вид сырья является отходом сахарного производства с высоким содержанием СВ — 74-84 %, до 60 % СВ составляет сахароза, непосредственно сбраживаемая дрожжами. 
Для перевода крахмала в сбраживаемые углеводы проводят ферментативный гидролиз с помощью ферментных препаратов или солода. Солод готовят на спиртовых заводах из различных злаков, чаще из ячменя и проса. Ферментные препараты получают из культуры плесневых грибов родов Aspergillus, Rhisopus, Endomicopsis или бактерий рода Bacillus (в ферментных цехах спиртзаводов либо на специализированных заводах ферментных препаратов). 
В зерновом солоде и ферментных препаратах кроме амилаз содержатся протеолитические ферменты, вызывающие частичное превращение белков затора в растворимые азотсодержащие вещества (пептиды, аминокислоты). В результате получается жидкий сахаристый субстрат — сусло, содержащий помимо сахара и другие питательные вещества для дрожжей. 
Перед внесением в охлажденную разваренную массу из солода получают солодовое молоко. Для этого измельченный свежепроросший солод смешивают с водой в соотношении (1:3)-(1:3,5), а затем дезинфицируют формалином. 
Для осахаривания ферментные препараты, как правило, берут в смеси друг с другом или с солодом — в виде водной вытяжки из поверхностной или жидкой глубинной культуры. В качестве вспомогательного сырья в спиртовом производстве используют серную кислоту для очистки дрожжей, питательные соли — источники фосфора, азота — при культивировании дрожжей, пеногасители (хлорную известь, формалин и т. д.).

Технология производства спирта (рис. 6.1) состоит из следующих стадий:

1) подготовка крахмалсодержащего  сырья и осахаривающих материалов;

2) разваривание крахмалсодержащего  сырья;

3) осахаривание крахмалсодержащего  сырья;

4) культивирование дрожжей;

5) сбраживание осахапенной  массы (на рис. 6.1 эта стадия  обозначена «Возбраживание сусла»);

6) извлечение спирта  из бражки и его очистка.

Спирт-рек - Сивушные Зірироальде - Барда Лютерноя тиірикот масла  гидная води Фрикция Рис. 6.1. Принципиальная технологическая схема производства спирта из зерна и картофеля