Конечно, такой алкоголь не может равняться по вкусу французским коньякам или даже хорошему домашнему ягодному самогону. В чистом виде его лучше не пить, а делать на нем настойки и наливки. Лекарственные средства типа сиропов от кашля на этом тоже лучше не готовить – особенно если вы собираетесь давать это детям. В самогоне из картофеля много сивушных масел и синильной кислоты. Они приносят только вред организму. Но если аккуратно перегнать его, то можно уменьшить их концентрацию до нормы.
Многие не знают, как сделать самогон из картофеля, чтобы он получился достаточно мягким и выход спирта порадовал. Овощ малоуглеводистый, поэтому гнать из него так, как из ягод или фруктов не получится. В этой статье вы найдете три рецепта самогона из картофеля в домашних условиях.
Итак, если у вас много лишнего картофеля, который весной уже начинает гнить, немного времени и большое желание попробовать что-нибудь новое в самогоноварении, дерзайте.
Чтобы крахмал в клубнях распался на сахар и прореагировал с дрожжами, нужен катализатор. Именно поэтому лучше гнать самогон из картофеля с солодом. Можно брать солод любого доступного зерна: ячменя, пшеницы либо рожи. Если нет возможности достать солод, то можно просто прорастить зерна. Вопрос только в том, чтобы найти цельное зерно. В селе или на даче это не проблема, а вот в мегаполисе могут возникнуть трудности. Но если вы хорошо поищете, то найдете и солод, и зерно. В крайнем случае, вместо солода, можно использовать простую муку. Но в этом случае выход самогона из картофеля будет меньше – мука не может переработать крахмал в сахар в больших количествах. Впрочем, не ожидайте, что даже если вы используете солод, чистого спирта получится много. В картофеле сахара в несколько раз меньше, чем в ягодах, а чем меньше сахара, тем меньше выход спирта. Закон самогоноварения.
Кроме солода вам понадобятся дрожжи, сам картофель и вода. Дрожжи берите прессованные, но если под рукой их нет – возьмите сухие – их нужно в 3-5 раз меньше, чем прессованных. Только растворите их полностью в теплой воде. Можно в воду добавить немного сахара – чтобы культуре было что «есть», и дрожжи разрастались.
Можно ли выгнать самогон из картофеля без дрожжей?
Выгнать самогон из картофеля без дрожжей не получится – в овоще нет «диких» дрожжей, как на кожице винограда, брага не получится без них.
Воду берите только фильтрованную или бутилированную. Если вы возьмете из-под крана и просто прокипятите, все равно останутся тяжелые металлы. Наш самогон будет и так не самый лучший по вкусу. А плохая вода может и вовсе сделать его непригодным для питья.
Картофель нужно брать старый, лежалый, в нем максимальное количество крахмала. Лучше перед приготовлением подержать его в холодильнике или погребе 2-3 дня. Самогон из замороженного картофеля получается лучше, а выход его больше – под воздействием холода крахмал начинает распад на сахара, это облегчает «работу» солоду. Но гнать можно и на основе вареного картофеля. Вкус получается немного мягче, но тут, как говорится, на любителя.
Самогон из мороженого картофеля в домашних условиях: рецепт «Бабка»
Первый рецепт самогона – из свежего картофеля. Как было сказано выше, клубни желательно немного подморозить. Самогон из мороженого картофеля в домашних условиях получается лучше, чем из того, который хранился при комнатной температуре.
Также для приготовления браги вам обязательно нужен кухонный термометр, чтобы не перегреть воду.
Приготовление самогона из картофеля по этому рецепту называется «Бабка». Давайте разберем его поэтапно:
- Хорошо промойте клубни и перетрите их на терке или измельчите в блендере. Чистить их не обязательно.
- Влейте в массу 2/3 воды (если брали 20 кг картофеля, то залейте 20 литрами воды). Вода должна быть кипяченая, не ниже 70 градусов.
- Добавьте в кастрюлю солод, перемешайте и варите в течение часа, следя за тем, чтобы температура была 60-70 градусов. Если вы нарушите температурный режим, реакция солода и крахмала не произойдет. Сахар не выделится и сусло не забродит.
- Охладите варево до 30 градусов и слейте жидкую часть в кастрюлю.
- Оставшийся картофель не выжимайте, залейте его оставшейся третью воды (температура воды должна быть 50-55 градусов). Дайте суслу настояться.
- Когда увидите на дне осадок, слейте жидкость к той, что получилась в первый раз. Отожмите то, что выпало в осадок. Добавьте в брагу дрожжи, перелейте в неметаллический бутыль, наденьте на горлышко перчатку или гидрозатвор и поставьте бродить в темное теплое место.
- Активное брожение будет происходить от недели до двух. Когда весь осадок опустится на дно, брага посветлеет, а перчатка сдуется (или гидрозатвор перестанет пускать пузыри), брожение закончено. Можно перегонять.
Перегонка браги:
- Перед тем, как начинать гнать, процедите брагу два раза через чистую ткань. В ней не должно быть комков или кусочков. Если они пригорят к дну куба, это сильно испортит вкус готового напитка.
- В первый раз перегоняйте брагу до тех пор, пока крепость в струе держится не меньше 30%.
- С помощью ареометра измерьте содержание чистого спирта в самогоне. Разбавьте его водой так, чтобы процент спирта в полученной жидкости был не выше 20. Если спирта будет больше, перегонять это небезопасно – куб может взорваться.
- Перегоните во второй раз. Первые 10% соберите отдельно и вылейте. Это – верхняя фракция. В ней максимальная концентрация метанола, пить такой спирт нельзя. Если хотите – можно использовать его для стерилизации. Перегоняйте до тех пор, пока крепость не упадет до 45 градусов.
- Снова измерьте количество спирта в самогоне и разбавьте его до 40-45%. Разлейте по банкам и дайте «отдохнуть» в темном месте от нескольких дней до недели.
Выход такого самогона получается небольшим, а вкус – довольно жестким. Но для настоек и наливок подойдет прекрасно.
Самогон из картофеля и хлеба в домашних условиях (с видео)
В этом рецепте самогон готовят из картофеля и сахара. Вместо солода используется хлеб. Чем больше сахара вы возьмете – тем больше будет выход при перегонке. Но если переборщить – получится непонятный жгучий напиток с приторным привкусом.
Поэтому старайтесь соблюдать указанные пропорции:
- Картофель – 1 часть.
- Хлеб (пшеничный или ржаной, без отрубей, максимально свежий) – 1 часть.
- Сахар – 2,5 части.
- Молоко – 1/2 части.
- Дрожжи – 100 г прессованных на 1 кг сахара.
- Вода – в 5 раз больше, чем сахара.
Почистите и сворите картофель. Растолките его, добавьте сахар и разведенные в теплой воде дрожжи. Предварительно размочите в теплом молоке хлеб, влейте все это в картошку, залейте теплой водой и поставьте бродить на сутки. После этого слейте жидкость и отожмите осадок, профильтруйте брагу через марлю и перегоните 2 раза так, как сказано в первом рецепте. Выход самогона будет значительно больше, а вкус – мягче. К тому же, это самый быстрый способ получения браги.
Посмотрите представленное ниже видео, в котором приготовление самогона из картофеля в домашних условиях показано очень наглядно и доступно:
Самогон из вареного картофеля-пюре без сахара
Самогон из вареного картофеля получается лучше, чем из сырого. Это связано с тем, что крахмал при варке уже начинает распадаться, следовательно, вареная картошка лучше реагирует с солодом, вкус получается мягче, а выход немного больше.
- Солод – 4 кг.
- Картофель – 8 кг.
- Пресованые дрожжи – 100 г, а если берете сухие – 20 г.
- Вода очищенная – 20 л.
Сначала вам нужно смолоть в мясорубке пророщенное зерно. Сварите очищенный картофель и разомните вместе с той водой, которая осталась после варки. Пересыпьте все в неметаллическую емкость и засыпьте «мукой» из солода. Масса должна быть 60-70 градусов, чтобы начал выделяться сахар. Если пюре успело остыть, подогрейте его немного. Перемешайте все хорошо и оставьте до утра. Утром залейте 20 литрами воды, добавьте разведенные дрожжи и поставьте бродить на неделю. Когда жидкость посветлеет, а на дне выпадет осадок, можно перегонять.
У полученного самогона не будет нежного ягодного привкуса. По вкусу больше похоже на неочищенную водку. Поэтому из него лучше делать настойки.
Прекрасная вишневка получается, если взять 1,5 кг спелой вишни, 0,7 л самогона и 0,5 кг сахара. Вишню стоит провялить на солнце либо в духовке при температуре до 100 градусов. Смешайте вишню, самогон и сахар в большой банке, закройте пластмассовой крышкой и оставьте настаиваться как минимум на месяц. Два раза в неделю встряхивайте настойку. Когда напиток приобретет красивый рубиновый цвет, процедите, отожмите вишню и разлейте настойку по бутылкам.
На сегодняшний день имеется большое количество рецептов самогоноварения в домашних условиях. На вкус влияет выбранный продукт для приготовления алкогольного напитка. Самогон из картофеля, приготовленный в домашних условиях, считается одним из самых популярных вариантов. Такое сырье содержит высокое количество углеводов, а это свою очередь несет большую пользу.
Если в складском помещении имеется большое количество картофеля, то это станет идеальным вариантом приготовления самогона в домашних условиях. Зачастую дачники собирают много урожая и не знают, куда деть лишнюю продукцию, следовательно, картофель можно применить для изготовления самодельного алкогольного напитка.
Конечно, самогон из картофеля не является каким-то изумительным и новым изобретением. Если же владельцы решили выбросить овощную культуру, то уж лучше использовать в более практичных целях. Свежесть картофеля влияет на вкус самогона, поэтому следует приготавливать напиток только из осеннего урожая . Многие любители самогоноварения не берут этот факт во внимание и занимаются изготовлением напитка из несвежих овощей.
Технология приготовления может быть разной. Все зависит от набора ингредиентов. Существует два рецепта: простой и сложный
. В первом варианте понадобится растительное сырье, сахар и дрожжи - на приготовление этого самогона уйдет минимальное количество времени и средств.
Во втором случае используется овес, хмель, подсластители и пивные дрожжи. Этот процесс изготовления браги для самогона довольно трудоемкий и требует больших затрат времени.
Допускается использовать картошку, которая хранилась в специально отведенном месте, например, в погребе или холодильнике. Это верный путь к успеху приготовления качественного самогона. Потому что в прохладных местах картофель не теряет свои важные элементы и витамины, это очень важно при самогоноварении. Еще один главный фактор - это сладкий вкус хранящихся овощей.
Если нет такой возможности, чтобы хранить картошку в подвале или погребе, то перед самим приготовлением картошка помещается в морозильную камеру на несколько дней. Рецепт имеет свои нюансы, ведь в процессе брожения крахмал преобразовывается в сахар, в этом случае потребуется мука. Тем не менее, не желательно использовать старые овощи. Как говорилось, на вкус влияет свежесть.
Способы приготовления
Существует четыре популярных рецепта, которые используются многими самогонщиками. Для более качественного приготовления желательно применять приведенную ниже дозировку.
На картофеле
Одним из самых знаменитых методов приготовления считается «Бабка» . В этом рецепте картофель является самым основным компонентом. Чтобы приготовить такой самогон, понадобятся следующие ингредиенты:
- полкилограмма дрожжей;
- 25 литров кипяченой воды;
- 1 килограмм муки;
- 20 килограмм картофеля.
Кроме муки, допускается включать в рецепт различный солод, например: рожь, ячмень или пшеницу. Это необходимо для расщепления картофельного крахмала. Далее, вырабатывается сахар, и совместно с дрожжами образовывается спирт. Рецепт браги на картошке :
После полной готовности выполняется перегон браги на самогонном аппарате.
Картофель и овес
Этот рецепт не подразумевает применение сахара . Такой алкогольный напиток получится «на любителя». Самогон не будет иметь сладкий вкус. Для приготовления самогонки на овсе и картофеле понадобится:
- 1,5 кг дрожжей;
- 10 кг картошки;
- 6 кг овса;
- 35 л воды.
Технология приготовления самогона из хлеба в домашних условиях:
После брожения следует перегнать брагу.
С хлебом и сахаром
Этот рецепт не менее популярный и не требует большого количества времени на приготовление. Он несложный и в основном состоит из картофеля, хлеба и сахара.
Потребуются следующие ингредиенты :
- 4 булки;
- 2 кг картофеля;
- 750 грамм молока;
- 5 кг дрожжей;
- 5 кг сахара;
- 25 л кипяченой воды.
Процесс приготовления :
В конце процедить и перегнать на самогонном аппарате.
С пшеничным зерном
Такой интересный рецепт состоит в основном из пшеничного зерна и картофеля . Этот напиток придется по вкусу любителям домашнего алкоголя. Чтобы приготовить низкокачественную водку, следует использовать следующие ингредиенты:
- 8 кг картошки;
- 100 грамм дрожжей;
- 4 кг пшеничного зерна;
- 25 л кипяченой воды.
Кроме пшеницы, допускается применить овсяное и ячменное зерно. Рекомендуется приобрести бутилированную воду, которую необходимо вскипятить. Технология приготовления браги из картошки для самогона:
После недели настаивания выполняется двойной перегон браги.
Процесс перегона браги
Эта процедура необходима для того, чтобы домашний напиток получился качественнее. Процесс помогает снизить концентрацию вредных сивушных масел и вывести мутноватый оттенок.
Первый перегон
Почти все самогонные аппараты имеют одинаковый принцип работы
. В емкость наливается брага, и при кипячении происходит процесс испарения. В дальнейшем брага поступает по змеевику в охладитель.
В отдельную емкость сливаются образовавшиеся пары, которые преобразовываются в конденсат. Для кипения браги приемлемая температура составляет от 78 до 83 градусов. Зачастую вскипяченная брага может выбрасываться в змеевик в большом количестве. Чтобы этого не происходило, самогонный аппарат не стоит полностью заполнять.
Процесс выгонки останавливается тогда, когда в жидкости набралось 50% спирта. Чтобы точно определить спиртовую величину, используется бытовой спиртометр.
Второй перегон
При вторичном перегоне устраняются практически все вредоносные сивушные масла. Первичный перегон не справится с этим делом. Только после второй выгонки можно добиться получения высококачественного напитка с низким содержанием ацетона.
Способы очистки :
- в морозильной камере;
- с помощью обезжиренного молока;
- марганцовкой;
- обычной содой;
- активированным или древесным углем из березы.
Наиболее приемлемый способ очистки - это добавление молока . Рецепт простой: на 3 л самогона пригодится 0,5 л молока. Затем вся масса тщательно перемешивается и помещается в прохладное место, чтобы получившиеся хлопья полностью опустились на дно. В окончании выполняется процеживание с помощью марли.
Разбавление водой
После полной очистки предоставленными выше методами в обязательном порядке образовавшийся спирт надо размешать с водой
. Необходимо получить содержание спирта на 30 градусов. Опытные самогонщики советуют заливать алкоголь в воду, а не наоборот. Только так можно избежать помутнения напитка и снижения градуса.
Вторичный выгон самогона делается в обязательном порядке, и получившаяся жидкость смешивается с водой. Если этого не сделать, то нужного эффекта не добиться. Второй перегон не имеет отличий от первого выгона. Процесс полностью идентичен. Самогон разбавляется только с кипяченой водой. Если влить сырую воду, то все испортится.
Эти выводы были сделаны на многолетнем опыте самогоноварения. Поэтому следует прислушаться к мнениям экспертов:
- Необходимо тщательно перемешивать сахар в бражке. Не стоит наливать сильно горячую воду, иначе дрожжи не дадут достаточного эффекта. Поэтому приемлемая температура составляет 40 градусов.
- Все соединения аппарата проверяются на наличие прочности. Нередко случалось, что самогонщик не придавал этому значению, и в итоге происходила течь.
- Не следует подвергать брагу высокой температуре кипения.
- Самым лучшим средством для очистки самогона считается молоко. Но рекомендуется использовать только обезжиренное.
- Чтобы адсорбировать оставшиеся вредные элементы, в напиток необходимо добавить дубовую кору. Кроме того, алкоголь приобретет цвет коньяка.
Такие рецепты не считаются самыми лучшими среди всех вариантов самогоноварения. Они не блистают отменными вкусовыми показателями. Картофель содержит малое количество сахара, а те способы, в которых он не используется, сказывается на результате приготовленного самогона. Алкоголь на картофеле уступает по вкусу традиционному домашнему напитку, в котором имеется большая концентрация сахара.
Этот самогон не такой плохой, если соблюдать все правила приготовления и дозировку ингредиентов. Рецепт необходимо внимательно изучить и проанализировать. Чтобы повысить вкус и качество алкогольного продукта, следует выполнять метод двойного перегона - так советуют бывалые самогонщики. Помимо этого, качественной должна быть не только картошка, но и самогонный аппарат. Все же лучше применять те рецепты, в которые включен сахар. Он придаст сладости напитку и повысит качество.
Внимание, только СЕГОДНЯ!
Домашний алкоголь – это прежде всего самогон, самый известный и популярный напиток среди жителей бывшего союза. Домашние винокуры могут сделать брагу из различного сырья – сахара, зерновых, фруктов, картофеля сырья и выгнать отличный самогон.
Картофельный самогон – наиболее простой вариант для приготовления крепкого алкогольного напитка в домашних условиях, а так же экономически выгодный. Конечно, такой самогон получится не самого лучшего качества, но все же это будет лучше, чем выкидывать подмерзшую и подгнившую картошку по весне. Верным решением будет сделать из него брагу для самогона.
РЕЦЕПТ КАРТОФЕЛЬНОГО САМОГОНА - «БАБКА»
В различных рецептах картофельной самогонки, необходимы такие составляющие которые порой сложно найти на домашней кухне. Этот же рецепт предусматривает простую технологию приготовления самогона и доступные ингредиенты.
Состав:
- Подмороженный картофель – 10 кг;
- Солод пивоваренный (или ферменты А,Г) – 0,5- 1 кг;
- Родниковая вода – 15 л;
- Дрожжи хлебопекарские – 250 грамм (либо 50 гр сухих).
В данном рецепте можно вместо солода использовать ферменты амилосубтилин и глюкаваморин, для превращения крахмала в сахар. Для браги необходима слегка подмороженная картошка, если имеется возможность подержите ее на холоде пару дней. Клубни станут сладковатыми, и брага будет лучше бродить.
Приготовление браги для картофельного самогона
- Для приготовления самогона из картофеля в домашних условиях, клубни необходимо измельчить на крупной терке или использовать для этого специальную кормодробилку. Картошку можно порезать и обычным ножом, но в этом случае увеличится срок брожения сусла на 5-7 дней.
- В емкость с картофельной мезгой долить 10 литров воды нагретой до температуры 70°C и тщательно размешать смесь.
- При температуре сусла 65°C засыпать солод, все перемешать, закрыть крышкой укутать емкость одеялом и оставить осахариваться на 1-1.5 часа. Желательно чтобы температура в это время была 65 плюс-минус 2 градуса. В противном случае осахаривания не произойдет.
- По истечении времени сусло остудить до температуры 30°C и слить жидкую часть в емкость для брожения.
- В оставшийся осадок залить 5 литров воды нагретой до 50°C, размешать и дать раствору настояться.
- После того как масса отстоится, выпадет осадок, еще раз слить жидкую фракцию в бродильную емкость. Основа для картофельной браги готова.
- При температуре 20-25 градусов, влить в сусло предварительно разведенные дрожжи. Брагу закрыть под гидрозатвор и оставить бродить в тепле.
- Через одну-две недели бражка для самогона из картофеля полностью выбраживает. На вкус она должна быть горьковатой, нет пузырьков углекислого газа, за это время брага должна осветлиться
- Готовую брагу перегнать используя самогонный аппарат.
Самогон из картофеля нужно перегонять минимум два раза, а лучше больше. После каждого перегона очищать углем. После этого качество самогона значительно улучшится и практически не будет уступать даже сахарному.
Так как в картофеле низкое содержание углеводов, то выход самогона будет низким, чем при использовании сахара или зернового сырья. Первый перегон желательно делать, используя парогенератор или пароводяной котел, что бы брага не подгорела.
Видео рецепт приготовления картофельной самогонки
РЕЦЕПТ САМОГОН ИЗ КАРТОШКИ И ОВСА
Состав для браги:
- Картофель – 10кг;
- Овес – 5-6 кг;
- Дрожжи 2 кг;
- Вода 30л.
Приготовление браги:
- Вымыть клубни, измельчить использую терку.
- Перемолоть овес, засыпать в емкость, влить кипяток 5 литров, смесь размешать.
- В емкость добавить приготовленный картофель, оставить на 3 часа.
- Залить оставшиеся 30 литров воды, при температуре 25 градусов добавить разведенные дрожжи.
- Емкости закрыть оставить бродить в теплом помещении.
- Через неделю готовую брагу можно перегнать.
К вашему сведению! Многие страны мира, дистиллят, полученный с использованием картофельного сырья, считают вредным для здоровья человека. Из-за повышенного содержания в нем метила, кислоты синильной, а так же сивушных масел. Поэтому продажа его запрещена.
Московский государственный университет инженерной экологии
Кафедра «Экологическая и промышленная биотехнология»
Курсовая работа по дисциплине «Пищевые производства»
«Производство этилового спирта из картофеля»
Студент: Смирнова Анастасия
Группа Н-58
Преподаватель: Поляков А.Н.
Москва 2010
Введение. Современное состояние производства этилового спирта из картофеля
Материальный баланс процесса
Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ
Список литературы
Введение.
Современное состояние производства этилового спирта из картофеля
Когда средневековые алхимики впервые отогнали спирт из виноградного вина, они назвали полученную жидкость Spiritus vini, т. е. духом вина. Отсюда и возникло название «спирт», которое вошло во многие языки мира. Долгое время спирт получали исключительно из вина. Затем был найден способ сбраживания зерна, а по мере распространения картофеля в дело пошел и он. В настоящее время картофель занимает видное место в сырьевом балансе спиртовой промышленности наряду с зерном и мелассой и даже считается наиболее распространенным и экономичным сырьем для получения спирта. Картофельный крахмал легко разваривается, клейстеризуется и осахаривается. Кроме того, картофель отличается от зерновых повышенной урожайностью - с единицы посевной площади картофеля можно получить спирта в 2-3 раза больше, чем с такой же площади зерновых.
Поэтому в настоящее время лучшим видом растительного сырья для спиртовой промышленности признан картофель. В современных производствах для переработки на спирт применяют высокоурожайные технические сорта картофеля, обладающие высокой крахмалистостью, устойчивые при хранении.
Данное сырьё используют и в зарубежном производстве. Например, в Польше водка в большинстве своем производится из картофеля, о чем честно сообщается на этикетке.
Спирт из картофеля незаменим в фармацевтической, парфюмерной и ликероводочной промышленности.
Характеристика этилового спирта
Этиловый спирт (этанол) – это бесцветная прозрачная жидкость с резким запахом и жгучим вкусом. Этанол смешивается с водой в любых соотношениях, в больших дозах ядовит. Спирт и его крепкие водные растворы легко воспламеняются и горят некоптящим пламенем. Пары спирта вредны для человека, предельно допустимая их концентрация в воздухе 1 мг/л. Спирт взрывоопасен. Этиловый спирт гигроскопичен, поглощает влагу из воздуха, из растительных и животных тканей, вызывая их разрушение. Химически чистый спирт имеет нейтральную реакцию (рН = 7). Пищевой спирт из-за присутствия органических кислот имеет слабокислую реакцию. Пищевой спирт производится только из пищевого сырья.
Рис. 1. Виды и способы получения этилового спирта.
этиловый спирт картофель
В зависимости от степени очистки спирт этиловый ректификованный бывает четырех сортов:
ü люкс - 96,3%,
ü экстра - 96,5% об.,
ü высшей очистки - 96,2
ü и 1-го сорта - 96% об.
Для производства алкогольных напитков используется спирт "Люкс", "Экстра" и высшей очистки. Спирт "Люкс" и "Экстра" вырабатывают из различных видов зерна (кроме бобовых культур) и смеси зерна и картофеля. Количество крахмала картофеля в смеси не должно превышать 35% при выработке спирта "Люкс" и 60% при выработке спирта "Экстра".
Спирт высшей очистки в зависимости от исходного сырья вырабатывают:
♦ из зерна, картофеля или из зерна и картофеля;
♦ из смеси зерна, картофеля, сахарной свеклы и мелассы сахара-сырца и другого сахаро- и крахмалосодержащего пищевого сырья в различных соотношениях;
♦ из мелассы.
В спирте высшей очистки и 1-го сорта количество примесей допускается соответственно до 0,1 и 0,15 г/дм3. Помимо крепости в ректификованном спирте всех трех сортов нормируется содержание альдегидов (соответственно не более 2, 4 и 10 мг в 1 л безводного спирта), сивушного масла (не более 3, 4 и 15 мг/дм3), эфиров (не более 25, 30 и 50 мг/дм3), свободных кислот (не более 12, 15 и 20 мг/дм3). Он должен выдерживать пробу на метиловый спирт с фуксинсернистой кислотой. Содержание фурфурола не допускается.
Этиловый спирт всех сортов должен быть бесцветным и прозрачным, без посторонних частиц. Вкус и запах должны быть характерными для этилового спирта, изготовленного из соответствующего сырья. Посторонние привкусы и запахи не допускаются.
Характеристика используемого сырья
Картофель…
Было время, когда ни в Европе, ни в Северной Америке, ни в Азии не знали о существовании картофеля. Теперь даже трудно себе представить, как люди могли обходиться без него. Ведь среди всех продовольственных культур, за исключением разве пшеницы, нет ни одной, которая занимала бы столь важное место в жизни человека, как картофель.
Использование картофеля на технические цели имеет очень большое значение. Он является ценным сырьем для пищевой промышленности. Из него вырабатывают крахмал и спирт, из которых в свою очередь производят патоку и глюкозу, клей, витамин С, синтетический каучук, медикаменты и десятки других ценных продуктов.
Из 1 т картофеля можно получить 170 кг крахмала или 80 кг глюкозы. При переработке в крахмал 1 т картофеля дает 1 т мезги, используемой на корм скоту. Из той же тонны картофеля можно выработать 112 л этилового спирта, 55 кг жидкой углекислоты и в качестве отхода получить еще 1500 кг барды, тоже используемой на корм.
Картофельный крахмал дает более высокий выход спирта.
Строение и химический состав клубня картофеля
Если разрезать клубень, можно невооруженным глазом различить несколько слоев, состоящих из различных тканей. Молодой клубень покрыт тонкой кожицей, которую называют эпидермисом. По мере созревания растения на клубне образуется многослойная покровная ткань – перидерма (кожура). Она состоит из нескольких слоев (от 9 до 17) омертвевших клеток, пропитанных жироподобным пробковым веществом – суберином. Благодаря этому кожура надежно защищает клубень от высыхания и проникновения микроорганизмов. Но клубень - это живой организм. Он дышит, в нем постоянно протекают процессы обмена веществ. При дыхании клубень поглощает кислород, а выделяет углекислый газ и воду. Для этого в пробке клубня имеются особые отверстия» так называемые чечевички. Через них осуществляются газообмен и испарение воды. Далее, под кожурой, расположена особая ткань - кора. Она состоит из плотно прилегающих одна к другой клеток без больших межклеточных пустот. Кора заполнена основным питательным веществом картофельного клубня – крахмалом.
Под корой расположен камбиальный слой или, как иногда говорят, камбиальное кольцо. В этом слое находятся сосудистые пучки, по которым во время роста растения питательные вещества из надземной части растения – стебля и листьев – поступают в клубень. И, наконец, внутреннюю часть клубня составляет так называемая сердцевина. Сердцевина неоднородна: различают внешнюю и внутреннюю сердцевину. Внешняя граничит с камбиальным кольцом. По своему строению эта ткань сходил с корой клубня. Внутренняя сердцевина отличается меньшей плотностью; в ней содержится меньше крахмала и других сухих веществ и соответственно больше воды.
Из всего сказанного выше следует, что для промышленной переработки важно, чтобы кожица клубней была возможно тоньше, но достаточно опробковевшей, а внутренняя сердцевина - минимальной.
Очень большое значение имеют также форма и размеры клубней. Чем больше клубни, тем меньше отходов получается при их переработке и, прежде всего, при очистке. Форма играет существенную роль при механической очистке клубней - желательна округлая, шаровидная форма.
Важным показателем качества клубней является также число глазков и глубина их залегания. Клубни тем лучше, чем меньше на них глазков и чем менее глубоко они залегают. Нормальным считается наличие на клубне не более пяти глазков. Цвет кожицы практического значения не имеет, так как она при подготовке картофеля удаляется.
Химия клубня
И все же главным показателем качества и ценности картофеля является его химический состав, т. е. содержание в нем основных питательных веществ.
Химический состав клубней колеблется в довольно широких пределах и зависит от ряда факторов: сорта, степени зрелости, почвенных и климатических условий, количества и качества удобрений и т. д. Так, содержание воды в клубнях колеблется от 64 до 86%, соответственно содержание сухих веществ равно 14-36%. Такие же колебания наблюдаются и в отношении отдельных компонентов. Поэтому я приведу средние и округленные данные - их вполне достаточно для суждения о пищевой ценности картофеля.
Из сухих веществ клубня можно выделить следующие основные компоненты: 18,5% крахмала, 0,8% сахара, 1,5% пентозанов и пектиновых веществ, 1,0% клетчатки, 2,0% азотистых веществ, 0,2% жира и 1,0% золы (минеральные соли). Крахмал, сахара, пентозаны, пектиновые вещества и клетчатка относятся к одной группе химических соединений - к углеводам.
Сахара картофеля представлены главным образом глюкозой (виноградный сахар). Меньше в картофеле сахарозы (свекловичный сахар) и совсем немного фруктозы (плодовый сахар). Повышенное содержание сахаров в клубнях нежелательно. Во-первых, они ухудшают вкус картофеля, во-вторых, при переработке ведут к увеличению потерь, так как растворяются в воде, и, в-третьих, соединяясь с продуктами распада белков (с аминокислотами), образуют темноокрашенные соединения – меланоидины.
Клетчатка – тоже высокомолекулярный углевод – образует кожицу картофеля.
Азотистые вещества картофеля состоят, прежде всего, из белков. К сожалению, содержание белка в картофеле очень мало (примерно 1,5%). Жира в картофеле содержится настолько мало, что он практически не имеет значения для характеристики пищевой ценности клубней.
И, наконец, о минеральных солях, вернее о золе, поскольку при сжигании картофеля все органические вещества сгорают и только минеральные соли остаются, образуя золу. В золе картофеля найдено более 20 минеральных элементов. Некоторые из них (например, фосфор, калий, магний, железо, кальций и др.) играют большую роль в процессе обмена веществ. Особое физиологическое значение имеют такие элементы, как фосфор и калий. Кроме того, в золе картофеля найдено около 10 микроэлементов (медь, марганец и др.), менее 1 мг каждого из них в 100 г сухого вещества картофеля.
Ферменты (биологические катализаторы, вещества белковой природы, регулирующие ход химических реакций в растительных и животных продуктах) играют очень важную роль как в обмене веществ клубня, так и в других процессах, происходящих, например, при хранении картофеля. Всем известно, что если разрезать клубень картофеля, то он на срезе быстро темнеет. Этот процесс происходит под влиянием фермента тирозиназы, которая вызывает окисление аминокислоты тирозина кислородом воздуха и образование темноокрашенного соединения.
Соланин – сложное вещество, состоящее из молекулы сахара (глюкозы) и физиологически очень активного вещества – алкалоида соланоидина. Достаточно съесть за один раз 200 мг соланина (всего 0,2 г!), как наступит отравление. Однако содержание соланина в нормальных здоровых клубнях не превышает 2-10 мг в 100 г картофеля. Значит, чтобы отравиться картофелем, надо за один раз съесть не менее 3,5-4 кг. Но надо учитывать, что количество соланина резко увеличено в зеленых частях клубня, образующихся при неправильном хранении картофеля. Потому все позеленевшие части клубней необходимо тщательно удалять еще до начала тепловой обработки.
Природный полимер…
Итак, самым главным веществом картофеля является крахмал. Он составляет около 80% всего сухого вещества клубня и, естественно, определяет пищевую ценность картофеля, а также его свойства как сырья для технической переработки. Крахмал необходим организму человека как источник энергии. Он легко переваривается в желудочно-кишечном тракте человека, отличается сравнительно высокой калорийностью (около 4 ккал в 1 г вещества). При сгорании в организме 1 г крахмала дает 16,75 кДж энергии.
Содержание крахмала в клубнях тоже колеблется в довольно широких пределах: от 8 до 29%, в среднем составляет 18%. Крахмал находится в клетках коры и сердцевины клубней в виде круглых или овальных зерен. Зерна картофельного крахмала наиболее крупные (от 0,05 до 0,1 мм). Крахмал в картофеле (как, впрочем, и повсюду) легко обнаруживается йодной реакцией. Если на срез клубня капнуть йодом, крахмал сразу же окрашивается в синий цвет.
По своей химической природе крахмал относится к классу углеводов. Его формула (С 6 Н 10 О 5) n . Это значит, что каждая молекула крахмала состоит из n (число это точно не определено) групп(С 6 Н 10 О 5) n . Группа (С 6 Н 10 О 5) n – это глюкоза, лишенная молекулы воды (Н 2 О). Таким образом, можно сказать, что молекула крахмала состоит из некоторого количества соединенных между собой глюкозных остатков. Из этого следует, что крахмал - природный полимер. Слово «полимер» образовано из двух греческих слов: poll - много и meros - частица.
Установлено, что крахмал неоднородное вещество, оно состоит из двух компонентов: амилозы и амилопектина. Они различаются строением молекулы и тем, что амилопектин содержит фосфор. Эти различия определяют разные физические и химические свойства амилозы и амилопектина. Амилоза легко растворяется в воде и при нагревании со щелочью полностью распадается. Амилопектин в воде не растворим, а образует студень, или суспензию. В картофельном крахмале содержится от 17 до 25% амилозы и от 75 до 83% амилопектина. От соотношения этих частей зависят физические свойства картофельного крахмала.
В целом крахмал в воде не растворяется, а при нагревании с водой при температуре около 65°С клейстеризуется. При этом сильно увеличивается вязкость образованного клейстера. Клейстер удерживает значительное количество влаги.
В результате разложения воды образовались водород и кислород. Водород вступил в реакцию с углекислым газом, а кислород выделился в окружающую атмосферу, а образовавшийся в листьях сахар (глюкоза) полимеризуется и превращается в крахмал. По мере накопления в листьях избытка крахмала последний разлагается, превращается в сахар, который по бесчисленным каналам стеблей спускается вниз, под землю. Здесь в подземных стеблях (столоны) сахар снова преобразуется в крахмал и накапливается в клубнях. Так непрерывно в летнее время совершается в растении процесс образования сахара и крахмала.
Картофель как сырьё для производства спирта
На спиртовых заводах перерабатывают технические сорта картофеля, удовлетворяющие следующим требованиям:
ü высокая крахмалистость,
ü высокая урожайность,
ü стойкость к заболеваниям,
ü устойчивость при хранении.
К основным сортам, перерабатываемым на спирт, относятся:
ü Лохвицкий,
ü Немешаевский юбилейный,
ü Остботе,
ü Вольтман и другие.
Картофель, поступающий на спиртовые заводы, сортируют на полноценные клубни, закладываемые на хранение, и поврежденные, отправляемые на переработку. Хранят картофель преимущественно в буртах.
Требования основным и вспомогательным материалам и готовой продукции
Вода – один из основных компонентов сырья для получения спирта. Вода, должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к питьевой воде (СанНиП 2.1.4.559-96), кроме того, нежелательно использовать воду с высокой карбонатной жесткостью и щелочностью.
Ферментные препараты: Амилосубтилин Г3х, Амилосубтилин Гх, Амилоглюкаваморин Гх, Глюкаваморин Гх.
Формалин технический (ГОСТ 1625-89Е)
Кислота серная техническая (ГОСТ 2184-77* или ГОСТ 667-73)
Монохлорамин ХБ технический (взамен хлорной извести) (ГОСТ 14193-78)
Карбамид (мочевина) (ГОСТ 2081-75**Е)
Гибберелловая кислота
Фракция головная этилового спирта (ОСТ 18-121-80)
Масло сивушное
Вспомогательные материалы – серная кислота, формалин и хлорная известь - расходуются соответственно для подкисления дрожжевого сусла, асептирования солодового молока и суспензии микробных ферментных препаратов, для общесанитарного пользования.
Описание технологического процесса производства спирта
Система производства спирта из картофеля несколько отличается от зерновой, и поэтому полученные спирты отличаются по органолептике.
Производство спирта состоит из трех основных этапов:
1. подготовительного – очистка сырья от примесей, приготовление солода или культур плесневых грибов;
2. основного – разваривание крахмалистого сырья, осахаривание крахмала, сбраживание осахаренной массы, перегонка бражки и получение сырого спирта;
3. завершающего – ректификация.
Этиловый спирт из пищевого сырья и древесины получают по одному и тому принципу путем сбраживания сахаров под действием ферментов дрожжей. Отличие состоит лишь в способах гидролиза полисахаридов сырья до сбраживаемых сахаров: крахмал пищевого сырья гидролизуют биохимическим путем с помощью ферментов (амилаз), а целлюлозу древесины - химическим способом, воздействуя на нее минеральными кислотами. Процесс же сбраживания гексоз в том и другом случае одинаков и может быть представлен следующей схемой:
гексозы-фосфорные эфиры-гексоз-фосфотриозы-фосфоглицериновая кислота-пировиноградная кислота-уксусный альдегид-этиловый спирт.
В основе производства этилового спирта из клубней картофеля лежат два биохимических процесса:
ü гидролиз (осахаривание) крахмала, содержащегося в сырье, и сбраживание образующихся сахаров в спирт и углекислый газ,
ü и физический процесс разделения жидкостей по точкам кипения.
Производство спирта из крахмалистого сырья складывается из следующих основных технологических процессов:
1. ♦ подготовки сырья - мойки, очистки от посторонних примесей;
2. ♦ тепловой обработки (разваривания) с водой при температуре 120-150°С и давлении не менее 588 кПа (6 атм) для разрушения клеточной структуры и растворения крахмала;
3. ♦ охлаждения разваренной массы;
4. ♦ осахаривания крахмала под действием амилолитических ферментов - а- и (З-амилаз и олиго-1,6-глюкозида-зы (декстриназы), содержащихся в солодовом молоке или чистой культуре плесневых грибов, в течение 5-10 мин при температуре 57-58°С;
5. ♦ сбраживания мальтозы и декстринов (после превращения их в мальтозу) в этиловый спирт и углекислый газ под действием ферментов дрожжей для получения зрелой бражки, содержащей 7-10% спирта;
6. ♦ выделения из бражки путем ее перегонки с паром в специальных колонках спирта-сырца, содержащего 88% об. этилового спирта и получаемые в процессе брожения примеси;
7. ♦ повторной перегонки спирта-сырца на ректификационном аппарате периодического или непрерывного действия для получения ректификованного спирта крепостью 96- 96,5% об. Спирт-ректификат получают также непосредственно из бражки на непрерывно действующих брагоректификационных аппаратах, где из спирта-сырца выделяют примеси.
Примеси являются вторичными и побочными продуктами спиртового брожения. Большинство их оказывает вредное воздействие на организм человека, и поэтому остаточное количество и состав примесей влияют на качество спирта-ректификата и вырабатываемых из него ликеро-водочных изделий. При общем содержании примесей в спирте-сырце 0,3-0,5% в их составе идентифицировано более 50 соединений, которые могут быть отнесены к одной из четырех групп химических веществ: альдегидам и кетонам, эфирам, высшим спиртам (сивушные масла) и кислотам.
Очистка (ректификация) спирта-сырца от примесей является обязательным условием последующего использования спирта для приготовления водок и ликеро-водочных изделий. Ректификация путем перегонки спирта-сырца основана на различных точках кипения при нагревании этилового спирта и загрязняющих его примесей. В зависимости от степени летучести эти примеси бывают головными, хвостовыми и промежуточными.
Головные примеси кипят при температуре ниже температуры кипения этилового спирта. Это альдегиды (уксусный и др.), эфиры (муравьиноэтиловый, уксуснометиловый, уксусноэтиловый и др.), метиловый спирт. К хвостовым относят примеси, кипящие при температуре выше температуры кипения этилового спирта. Это в основном сивушные масла, т. е. высшие спирты - пропиловый, изо-пропиловый, бутиловый, изобутиловый, амиловый, изоа-миловый и др. К хвостовым примесям относятся также фурфурол, ацетали и некоторые другие вещества.
Промежуточные примеси представляют собой наиболее трудноотделимую группу соединений. В зависимости от условий перегонки они могут быть и головными, и хвостовыми. В эту группу примесей входят изомасляноэтиловый, изовалерианоэтиловый, уксусноизоамиловый, изова-лерианоизоамиловый эфиры.
В некоторых случаях спирт-сырец перед ректификацией предварительно подвергают химической обработке для освобождения от примесей: раствором NaOH омыляют сложные эфиры и превращают их в соли летучих кислот; раствором КмnO 4 окисляют альдегиды в непредельные соединения.
Технологическая схема производства спирта-сырца из картофеля
Хранение и транспортировка картофеля
Под буртовое поле отводится ровная площадка с низким уровнем стояния грунтовых вод, имеющая естественную защиту от господствующих холодных (главным образом, северных) ветров.
Тип, размеры, способ укрытия буртов определяются местными условиями, а также качеством картофеля, закладываемого на хранение.
Подача картофеля из рештака на производство осуществляется гидротранспортом. Гидранты устанавливаются с интервалом 8¸15 м.
Картофелехранилище состоит из подработочного отделения и рештака.
Подработочное отделение – многоэтажное здание с подвалом, выполняется в железобетонном, металлическом каркасе или в кирпиче.
Рештак – бункерная заглубленная конструкция открытого или закрытого типа.
Рис. 2. Схема механизации картофелехранилища: а - загрузка хранилища; б - разгрузка хранилища; 1 - самосвал; 2 - приёмный бункер; 3 - лопастной транспортёр; 4 - загрузчик; 5 - выгрузной транспортёр (помещен в вентиляционном канале); 6 - сортировальная машина; 7 - ленточные транспортёры.
Подработка картофеля
Подработка картофеля заключается в отделении и удалении мусора от сырья, мойке и дроблении.
На транспортировку и мойку расходуется 700 – 800 %* воды по весу сырья.
Расход может быть снижен при повторном использовании воды.
Продолжительность пребывания картофеля в мойке – 10¸14 минут, остаточная загрязненность после мойки - 0,25 %.
Транспортировку картофеля на стадии подработки рекомендуется вести следующим оборудованием:
ü ленточными и винтовыми конвейерами,
ü элеваторами,
ü гидротранспортом.
Угол наклона ленточного транспортера не должен превышать 24°.
Степень измельчения картофеля должна характеризоваться полным отсутствием частиц, остающихся после промыва кашки на сите с диаметром отверстий 3 мм.
Потери на стадии подработки – 0,2 %.
Разваривание, осахаривание и охлаждение сырья
Водно – тепловая обработка сырья на действующих заводах принята непрерывным способом в агрегатах колонного типа.
Приготовление замеса предусматривается в смесителе – предразварнике. В смесителе поддерживается температура 40 – 45° - в предразварнике – 60 - 65° с выдержкой замеса 6 - 7 мин. Картофельная кашка нагревается не выше 45°.
При приготовлении замеса расход воды 2,5 - 3 литра на 1 кг зерна, что обеспечивает концентрацию сусла 16 - 17° по сахарометру.
Режим разваривания картофеля
Температура = 138°С
Продолжительность = 40 мин.
Осахаривание принято непрерывное с одноступенчатым вакуум-охлаждением.
Первая ступень охлаждения до температуры 60 - 62° происходит в испарителе при вакууме в пределах 0,08 - 0,081 МПа.
Для осахаривания крахмала применяется солодовое молоко или ферментные препараты.
Продолжительность осахаривания 15 мин. при температуре 58 - 60°.
Расход солодового молока на осахаривание составляет 15 - 16 % от массы крахмала сырья.
Вторая ступень охлаждения до температуры складки 18 - 20° производится в теплообменнике холодной водой с температурой 10 - 12°.
Применяются препараты микробных ферментов: α-амилазы и глюкоамилазы на стадиях разжижения, осахаривания и брожения.
В качестве осахаривающих материалов используются жидкие глубинные культуры микроорганизмов - продуцентов амилолитических ферментов, которые выращиваются в ферментных цехах при спиртовых заводах по соответствующим регламентам.
Начальная стадия разжижения крахмала происходит в смесителе при температуре 55 - 60° за счет действия α -амилазы ферментного препарата амилосубтилина Гх, дозируемого из расчета 1,5 ед. АС на 1 г условного крахмала.
Дальнейшее разжижение крахмала производится в аппаратах гидроферментативной обработки 1 ступени - ГДФО-1 при температуре 65 - 70° (при переработке кукурузы при 75°).
Продолжительность выдержки - 3 - 4 часа. Величина рН массы составляет 5,5 - 6,0.
Интенсивная клейстеризация крахмала происходит в аппарате гидроферментативной обработки 2-ой ступени ГДФО-2, разделенном на 3 отсека.
Первая секция - температура 68 - 70°,
время выдержки 15 - 16 мин.
Вторая секция - температура 72 - 75°,
время выдержки 15 - 16 мин.
Третья секция - температура 85 - 95°,
время выдержки 15 - 16 мин.
Осахаривание стерилизованной массы происходит в испарителе-осахаривателе, где масса смешивается с ферментным препаратом α -амилазы - амилосубтилином Гх.
Дозировка α -амилазы составляет 0,5 - 1,0 ед. АС/г условного крахмала сусла, продолжительность выдержки сусла при температуре 58 - 60° составляет 30 - 35 мин.
Приготовление дрожжей и сбраживание сусла
Производственные дрожжи
На спиртовых заводах при внедрении механико-ферментативного способа обработки крахмалистого сырья процесс дрожжегенерации заключается в разведении производственных дрожжей из чистой культуры или захоложенных засевных дрожжей.
Сбраживание
После подготовки бродильного аппарата начинается приток сусла, осахаренного a-амилазой и одновременно подача зрелых дрожжей. По заполнении бродильного аппарата на 20 - 25 % спускают всю глюкоамилазу, рассчитанную на бродильный аппарат.
Подачу глюкоамилазы производят в испаритель-осахариватель. Затем бродильный аппарат заливают суслом полностью и оставляют на брожение.
Сбраживание сусла, приготовленного по способу механико-ферментативной обработки сырья, осуществляется периодическим способом.
Расход дрожжей составляет 8 - 10 % по объему сбраживаемого сусла.
Брагоректификация и хранение спирта
Аспирация
Для обеспечения безопасности условий труда; а также пожаровзрывобезопасности при хранении и подработке зерна необходимо предусматривать аспирацию пылевыделяющего оборудования.
При проектировании аспирационных систем необходимо руководствоваться СНиП 2.04.05-91. Расчет и компоновка аспирационных систем выполняется согласно «Указаниям по проектированию обеспыливающих установок на элеваторах, зерноскладах и сушильно-очистительных башнях» и «Указаниям по проектированию аспирации мельниц, комбикормовых и кукурузообрабатывающих заводов» ЦНИИПромзернопроекта.
При аспирации зерноочистительных машин и транспортного оборудования средняя концентрация пыли в воздухопроводе до пылеотделителя - 3 - 6 г/м3.
При аспирации силосов, бункеров, весового оборудования средняя концентрация пыли в воздухопроводе - 0,5 г/м3.
Коэффициент пылеотделения циклонов типа ЦОЛ - 95 %,
типа БЦШ – 98 %.
Исключить возможность работы пылевыделяющего оборудования без пылеудаления, предусматривая обязательную блокировку электродвигателей вентилятора и аспирируемого оборудования с тем, чтобы пуск вентиляторов осуществлялся с опережением на 15 сек. от пуска технологического оборудования и на 2 - 3 мин. позднее его остановки.
Перечень используемого оборудования
1. Дробилка для картофеля: А1-ВДК; ДБ-6
II. Варочное отделение
2. Смеситель ВЛ.4-591.04
3. Аппарат гидроферментативной обработки ГДФО1 (1,2)
4. Аппарат ферментативной обработки ГДФО2
5. Трубчатый стерилизатор А2-ВРА-3000/5
6. Паросепаратор
7. Испаритель-осахариватель
8. Теплообменник 101М-01
III. Бродильно-дрожжевое отделение
9. Бродильный чан
Бродильный чан с выносным теплообменником F = 70 м2 10-1М-01
10. Дрожжанка
IV. Брагоректификационное отделение
11. Брагоректификационная установка производительностью дал/сут. условного спирта-сырца.
Технологическое оборудование и цеха спиртового завода
1. Приемное устройство для клубней картофеля с автотранспорта и ж. д. и весовая.
2. В производственном корпусе:
Подработочное отделение картофеля
Отделение разваривания и осахаривания
Бродильно-дрожжевое отделение
Брагоректификационное отделение
Спиртоприемное отделение
3. Спиртохранилище:
Спиртоотпускное отделение
Спиртохранилище
4. Цех ферментных препаратов:
Склад сырья
Отделение приготовления питательной среды
Ферментационное отделение
Отделение готовой культуры
5. Бардораздаточная
6. Хранение и подработка картофеля:
Буртовое поле
Отделение мойки картофеля
Дробильное отделение
Отделение приготовления замеса
7. Лаборатория
8. Административно-бытовой корпус
9. Подсобно-вспомогательные производства
Установка для извлечения спирта (ректификации)
Состав линии
ü Бражная колонна
ü Конденсаторы
ü Эпюрационная колонна
ü Ректификационная колонна
Холодильники
Материальный баланс процесса
Материальный баланс спиртового брожения имеет следующий вид:
СnН 2 nОn + 0,005 NН 3 - 0,04 X + 0,49 С 2 Н 5 ОН + 0,47 СО 2 .
биомасса
Энергия субстрата в процессе брожения распределяется так:
90% переходит в этанол и по 5% - в биомассу и теплоту.
Выход этилового спирта из картофеля, как правило, составляет 166 л/га.
Выход спирта в декалитрах из 1 т усл. крахмала картофеля
По схемам производства:
ü Периодической – 64,7
ü Полунепрерывной – 65,0
ü непрерывной – 65,7
ü непрерывной с мех.-фермент. Обработкой – 66,1.
Следует отметить идею японского ученого Ямомото – создание замкнутой безотходной системы получения этанола из картофеля. Ямомото экспериментально доказал, что полученный из микромицетов рода Rhizopus комплексный ферментный препарат, обладающий амилазной и пектиназной активностью, при добавлении к дрожжам хорошо конвертирует крахмал растертой массы катофеля в этанол. Процесс реализуется при рН 4,2 и температуре 25 ?С. В этой технологии не требуется разваривать картофель и отдельно осахаривать массу.
После мойки картофель измельчают на терке и проводят одностадийную ферментацию (рис. 3). Этанол дистиллируют, а барду вместе с ботвой направляют на метановое брожение. Биогаз используют для дистилляции этанола, а ферментированную жидкую фракцию после метанового брожения со всеми минеральными компонентами урожая возвращают на поле в качестве удобрения. Согласно данной технологии с 1 га поля можно получить 270 л этанола за один цикл. Из ферментированного субстрата с содержанием этанола 6-10% об. последний выделяют в перегонных аппаратах, получая технический продукт (сырец) с содержанием этанола 85 % об. После ректификации получают продукт, содержащий 96,5% этанола. В среднем для получения 1 л этанола тратится 4 кг пара. В скором будущем предполагается снизить расход пара до 2,2 кг.
| № | Содержание информации | Условное обозначение | Единица измерения | Принятые значения |
| 1 | g011 | доля по объему | 0,96 | |
| 2 | Содержание С2Н5ОН в ректификате | g401 | доля по массе | 0,945 |
| 3 | Норма расхода пара | К | моль Н2О / моль С2Н4 | 0,7 |
| 4 | Конверсия этилена | c | доля единицы | 0,055 |
| 5 | Селективность | j1 | доля единицы | 0,955 |
| 6 | Степень превращения конвертированного этилена в - диэтиловый эфир- ацетальдегид | доля единицы | ||
| 7 | Содержание инертов в циркуляционном газе | g51и | доля по объему | 0,16 |
| 8 | Количество свежей этиленэтановой фракции (базис расчета) | П | кг | 7900 |
| 9 | Доля отдуваемого газа, выходящего из сепаратора | g35и | доля по объему | 0,15 |
Характеристика и очистка сточных вод спиртового производства
Каждое спиртовое производство в зависимости от своей специализации характеризуется своими, присущими только данному производству, источниками образования сточных вод.
Поэтому, прежде чем описывать схемы очистки данной категории производств, приведу классификацию самих производств в зависимости от перерабатываемого и выпускаемого сырья.
По виду перерабатываемого сырья спиртовые заводы делятся на:
1. Перерабатывающие крахмалосодержащее сырье (картофель и зерновые культуры). Назовем условно эту категорию первой группой.
2. Ко второй группе относятся заводы, перерабатывающие мелассу (отход свекольного производства).
На спиртовых заводах, перерабатывающих крахмалосодержащее сырье (первая группа), организуют производство ферментных препаратов, кормовых дрожжей и сжиженной пищевой углекислоты.
Источники образования сточных вод на различных видах производств и системы производственной канализации
На спиртовых заводах первой группы сточные воды образуются:
1. при промывке и замочке зерна на солод;
2. при гидротранспортировке зеленого солода;
3. при увлажнении воздуха в увлажнительной камере солодовни;
4. при мойке солодовенных сит;
5. при мойке технологического оборудования;
6. при промывке фильтров установок химической водоочистки.
При переработке картофеля дополнительно образуются транспортерно-моечные воды.
На крахмалопаточном заводе сточные воды образуются:
1. при транспортировании и мойке клубней картофеля;
2. в результате многократной промывки крахмала и мезги;
3. при мойке технологического оборудования, сит;
4. при смыве фильтр-прессной грязи;
5. в процессе выпаривания и уваривания сиропа (конденсат вторичного пара):
6. при охлаждении продуктов, полупродуктов и машин.
В настоящее время сточные воды, образующиеся в производственных процессах на перечисленных заводах, отводят по двум раздельным сетям канализации:
ü По сети отработавших вод (от охлаждения производственных сред в аппаратах через поверхность теплообмена, подшипников, компрессоров и воздуходувных машин). При условии, что данная вода не подверглась в процессе теплообмена загрязнению посторонними примесями, ее используют повторно в системе оборотного водоснабжения после охлаждения и профилактической дезинфекции.
ü По сети производственных загрязненных сточных вод отводят воды со значительной концентрацией растворимых, коллоидных и взвешенных органических веществ, которые быстро забраживают и загнивают. Сюда относятся воды от мойки технологического оборудования и трубопроводов, полов, замачивания зерна на солод, его мойки и дезинфекции, лютерная вода, продувочный сброс транспортерно-моечных вод после многократного использования.
Кроме того, на заводах, перерабатывающих картофель, дополнительно устраивают канализационную сеть транспортерно – моечных вод, куда направляются сточные воды от гидравлического транспортера и от мойки клубней картофеля. Основными видами загрязнений этих вод являются взвешенные вещества (песок, земля и т.п.), а также растворимые составляющие почвы и поверхностные органические вещества клубней, количество которых резко возрастает при транспортировании и мойке поврежденных, загнивших или подмороженных клубней картофеля.
Характеристика сточных вод и методы их очистки.
Сточные воды спиртовых и ликероводочных производств
Сточные воды спиртовых и ликероводочных производств характеризуются следующими показателями, сведенными в таблицы 1,2.
Табл. 1. Характеристика сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалосодержащее сырье
| Вид производства | Т, ºC | Взвешенные вещества, Мг/л | ХПК, мг О 2 /л | БПКполн., мг О2/л | рН |
| При прямоточной системе водоснабжения | |||||
| 16 | 8800 | 1200 | 430-760 | 6,8 | |
| 37 | 450 | 600-1100 | 300 | 6,6 | |
| При оборотной системе водоснабжения | |||||
| Производство спирта из картофеля | 30 | 500 | 1300 | 700 | 6,5 |
| Производство спирта и зерновых культур | 36 | 430 | 600 | 500 | 5,8 |
Объем и концентрация производственных сточных вод при получении спирта представлены в табл. 22, составленной на основании «Рекомендаций по замкнутому циклу очистки и использования в обороте производственно-загрязненных сточных вод по бессточной схеме водоиспользования для спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалосодержащее сырье».
Таблица 2
| Показатели | Размерность | Производство спирта из картофеля |
| Количество воды | м 3 /1000 дал | 146 |
| Взвешенные вещества | мг/л | 500 |
| Окисляемость | мг/л | 1900 |
| БПК5 | мг/л | 600 |
| БПКполн. | мг/л | 900 |
| рН | - | 7,0 |
| Температура | °С | 35 |
Как видно из приведенных выше данных, сточные воды спиртовых заводов характеризуются высоким содержанием взвешенных веществ и большим содержанием органических загрязнений.
На спиртовых заводах, перерабатывающих картофель, очистка воды осуществляется по двум самостоятельным линиям. Это линия по очистке транспортерно-моечных вод (сооружения механической очистки) и линия очистки производственных и бытовых сточных вод (сооружения биологической очистки).
В некоторых случаях производственные сточные воды крахмалопаточных заводов используют для орошения сельскохозяйственных угодий после предварительной механической очистки.
Очистка транспортерно-моечных вод
Очистка подобного рода сточных вод осуществляется путем отстаивания в сооружениях механической очистки. Для ускорения процесса осветления, осаждения взвешенных веществ и коррекции реакции среды в очищаемую воду периодически добавляют известь. После осветления сточные воды многократно возвращаются в гидротранспортер и используются для транспортирования клубней картофеля или сахарной свеклы. Для обновления транспортерно-моечных вод и восполнения их объема в мойку подают отработавшие воды в количестве 0,6-0,7 м2 на 1т перерабатываемого картофеля. Набор сооружений механической очистки стоков в данном случае представлен сборником загрязненных стоков, смесителем для добавления гашеной извести, песколовки и отстойника. При этом осадок из отстойника периодически удаляют гидростатическим напором или насосом в накопитель земли. Вода из накопителя земли собирается в колодцах и насосом подается на сооружения биологической очистки из расчета 10% находящейся в обороте, избыток воды возвращается в гидрогранспортер.
Очистка производственных загрязненных сточных вод
Сточные воды спиртовых заводов подвергают биологической очистке в естественных или искусственных условиях.
Схема биологической очистки спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалосодержащее сырье:
Сточные воды предварительно поступают в биоочиститель, представляющий собой блок песколовки и биокоагулятора, куда непрерывно подается избыточный активный ил из вторичных отстойников и осветленная транспортерно-моечная вода из накопителя земли. Осветленная вода из первичных отстойников с концентрацией взвешенных веществ 100-120 мг/л поступает в двухступенчатые аэротенки, сблокированные со вторичными отстойниками каждый. При необходимости доочистки сточная вода из третичного отстойника подается на гравийно-песчанный фильтр (или фильтр с плавающей загрузкой из полиуретанового наполнителя) и далее в каскад биологических прудов с естественной или искусственной аэрацией.
Обеззараживание сточных вод производится жидким гипохлоритом натрия, получаемым из хлористого натрия (поваренной соли) путем электролиза.
Избыточный активный ил из вторичного и третичного отстойника и контактного резервуара подается насосом в биоочиститель и илоуплотнитель. Продолжительность уплотнения 7-8 часов. Уплотненные осадок и ил подаются на обезвреживание в дегельминтератор для обезвреживания их термической обработкой при температуре 70-75 ºС. Иловая вода из дегельминтезатора и илоуплотнителя подается в аэротенки, обезвоженный осадок подается в накопитель, а затем используется в качестве удобрения.
Отходы производства спирта из картофеля
Наряду со спиртом образуется ряд побочных спиртопродуктов и отходов производства:
Барда, представляющая собой водную суспензию органических остатков;
Головная фракция – этиловый спирт;
Сивушной масло;
Лютерная вода;
Шлам от промывок оборудования;
Углекислый газ.
Направление использования побочных продуктов решается в зависимости от места привязки типового проекта.
Барда используется на откорм сельскохозяйственных животных, используется для получения глицерина, бетаина, глютаминовой кислоты, а также в качестве питательной среды для выращивания кормовых дрожжей и получения кормового витамина В12. Из зрелой мелассной бражки отделяют сепарированием дрожжи, используемые в хлебопекарной промышленности.
Зернокартофельная барда является ценным кормовым продуктом, так как в ее состав входят белковые вещества, углеводы, органические кислоты, жиры, витамины, минеральные вещества и др. Ее используют на кормовые цели в натуральном виде, в качестве добавок к комбикормам и т. д.
Побочные продукты ректификации - головная фракция и сивушное масло - содержат ценные вещества. Головная фракция содержит до 90 об.% этилового спирта и около 2 - 6% примесей (в основном эфиры и альдегиды). В настоящее время из головной фракции получают ректификованный спирт и концентрат головной фракции, используемый в качестве источника углерода при выращивании кормовых дрожжей.
Сивушное масло является ценным продуктом, в состав которого входят в основном высшие спирты (изоамиловый, изобути-ловый, пропиловый). Сивушное масло разгоняют на составные компоненты и затем используют для синтеза душистых веществ и медицинских препаратов, в лакокрасочной, фармацевтической промышленности и др.
На спиртовых заводах также предусмотрено комплексное использование сырья и побочных продуктов производства. Наряду со спиртом выпускают жидкий или твердый диоксид углерода. Жидкий диоксид углерода находит широкое применение в производстве безалкогольных напитков, минеральных и газированных вод; его применяют при сварке, механической обработке металлов, для взрывных работ, огнетушителей и других целей. Твердый диоксид углерода (сухой лед) используется в качестве хладагента.
Основные вредные вещества, выделяющиеся в помещениях на спиртовых заводах:
ü Зерновая пыль,
ü углекислый газ,
ü пары спирта
Техногенное влияние – тепло.
Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ
Таблица 3. Перечень загрязняющих веществ, взбрасываемых производством в атмосферу
| Наименование вредных веществ | ПДК ОБУВ мг/м3 | Класс опасности |
| Органическая пыль (зерновая) | 0,5 | 4 |
| Этиловый спирт | 5,0 | 4 |
| Пыль абразивов и металлов (по окислам железа) | 0,4 | 3 |
| Фреон | 100 | 4 |
| Аммиак | 0,2 | 4 |
| Окислы марганца | 0,01 | 2 |
| Формальдегид | 0,035 | 4 |
| Окись углерода | 5,0 | 4 |
| Окислы азота (по двуокиси азота) | 0,085 | 4 |
| Сернистый ангидрид | 0,5 | 3 |
| Сажа | 0,15 | 4 |
Таблица 4. Ориентировочные удельные величины загрязняющих веществ, отходящих от технологических процессов производства спирта.
| № | Наименование производственных отделений | Наименование загрязняющего вещества | Удельные показатели выбросов |
| 1 | Элеватор | органическая пыль | 0,0172 г/сек. на 1000 дал спирта |
| 2 | Производство спирта Дробильное отделение Приготовление спирта Обработка оборудования | органическая пыль этиловый спирт формальдегид | 0,18 кг/тыс. дал спирта 31,34 кг/тыс. дал спирта 0,0002 г/сек |
| 3 | Спиртохранилище с приемным и отпускным отделениями | этиловый спирт | 4,6 кг/тыс. дал спирта |
| 4 | Вспомогательное производство Холодильно-компрессорная станция Механические мастерские Сварочное отделение | аммиак (фреон) И кипящую при температуре 78,10С. В виде такого ректификата этиловый спирт обычно и употребляют в технике. 4.Физико-химическое обоснование основных процессов производства этилового спирта До недавнего времени производство этилового спирта основывалось на пищевом сырье – сбраживание крахмала из некоторых зерновых культур и картофеля с помощью ферментов, вырабатываемых дрожжевыми грибками. Этот...
Процесса, более высокий выход спирта. Недостатками прямой гидратации является частая замена катализатора и использование более дорогих концентрированных этиленовых фракций. Процесс синтеза этилового спирта прямой гидратацией этилена технически более прогрессивен, чем сернокислотной гидратацией, поэтому он получил значительно большее распространение в промышленности. Характерной особенностью...
Пищевой продукции, Главное управление федеральных таможенных доходов разъясняет следующее. В соответствии с Федеральным законом от 07.01.99 N 18-ФЗ "О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции" (далее - Закон) предусмотрено лицензирование такого вида деятельности, как хранение этилового спирта, алкогольной и... Время является создание на каждом предприятии оборотного водоснабжения, которое позволит максимально снизить, потребление свежей воды из поверхностных и подземных источников. 3. ТЕХНОЛОГИЯ ВОДКИ 3.1. Принципиальная схема производства водки В настоящее время отечественные ликерно-водочные заводы вырабатывают следующие виды водок: Старорусская, Русская, Посольская, Пшеничная крепостью 40 ... |
Самогон из картофеля стали делать на Руси с начала 18 века, когда "земляное яблоко" несколько потеснило традиционное для этого напитка зерновое сырьё. Если у вас имеется небольшой запас картошки, то сделать отличный алкогольный напиток не составит труда, в чём вам поможет данная статья.
1 Ковш самогона – награда для героев
Кто первым на Руси стал варить самогон, неизвестно. Однако точно установлено (на то есть документальные подтверждения), что крепкий напиток был широко распространён во времена Ивана Грозного . При нём же были открыты первые кабаки, в которых позволялось пировать только царским опричникам. Особо отличившимся слугам царя вручался именной ковш. Обладатель подобной награды мог пить из него бесплатно, но только зачерпнув самогон один раз.
Со временем бояре узурпировали производства самодельного спирта, и массовое производство напитка резко сократилось. И только в 19 веке крестьянские семьи снова стали перегонять зерно на спирт. Для этого использовался рецепт, основой которого служила брага, изготовленная из ржаного солода, зерна и дрожжей. В итоге получался качественный напиток, который по своему составу и чистоте производства превосходил даже французский коньяк.
В богатых хозяйствах не жалели зерна на производство алкоголя. А удаление сивушных масел и других токсинов делали с помощью молока и яичного белка. Такой рецепт позволял получить из 1200 литров браги всего 20 литров чистого спирта. Поэтому-то он и был очень дорогим и доступным не каждому. Примерно с середины 19 века стали делать и картофельный самогон, более простой в изготовлении и более дешёвый по сравнению с зерновыми аналогами и, тем более, ценившегося очень высоко во все времена.
Важно знать!
Самый простой способ со 100% гарантией результата вылечиться от алкоголизма без таблеток, уколов и врачей. Узнайте, как наша читательница, Татьяна, избавила мужа от алкоголизма, без его ведома...
2 Рецепт браги из картофеля
Сегодня каждая семья использует в пищу картофель и делает его запасы, согласно своим потребностям. Поэтому, если вы решили дома, то проще использовать для этого "земляное яблоко" Петра Первого. Картофельная брага будет готова после двух недель брожения. Её рецепт содержит следующие ингредиенты:
- картофель 20 кг,
- мука пшеничная 1 кг,
- дрожжи 0,5 кг,
- вода 25 л.
Вымытые и растёртые на крупной тёрке картофелины заливаются тёплой водой объёмом 15 литров. Всё хорошо перемешивается, в смесь добавляется мука. Затем снова сырьё перемешивают и дают отстояться до образования осадка. После этого жидкость переливают в другую тару, а к осадку подмешивают ещё 10 литров воды. Через некоторое время жидкость снова сливают и добавляют в неё дрожжи. Брага выдерживается от 10 до 15 дней. После этого спиртовое сырьё можно помещать в самогонный аппарат для перегонки.
Очистить готовый самогон от примесей и токсинов можно, используя марганцовку, активированный уголь или молоко. Марганцовку просто добавляют в жидкость, при этом вредные вещества начнут выпадать в осадок. Активированный уголь также добавляют в самогон. Чем его больше, тем качественнее очистка. Сливать напиток нужно примерно через сутки после добавления адсорбента. Хорошо чистит спирт и молоко, которого потребуется около одного стакана на 10 литров алкоголя. Если вас интересует, то воспользуйтесь вышеприведёнными способами.
3 Картофельный самогон с овсом и проросшим зерном
Рецепт изготовления домашнего алкоголя из картошки может варьироваться в зависимости от наличия дополнительных ингредиентов и вкусов. Помимо простого способа изготовления спирта, который включает только картошку, дрожжи, муку и воду, можно посоветовать попробовать сделать самогон из браги, которая готовится с добавлением овса.
Для этого потребуется:
- картофеля 10 кг,
- овса 6 кг,
- дрожжей 1,5 кг,
- воды 35 л.
К перемолотому зерну вливаем 5 литров кипятка и добавляем в смесь перетёртый картофель. Настаиваем жидкость 3 часа, добавляем в остывший продукт дрожжи и 30 литров воды. Через пять дней брага готова к перегонке.
Многие знатоки домашнего самогона советуют готовить сырьё для перегонки из проросшего зерна.
На 25 литров воды берут 8 кг картофеля, 4 кг любого проросшего зерна и 100 гр дрожжей. Перетёртый варёный картофель смешивают с измельчённым проросшим зерном и настаивают 12 часов. Только после этого в смесь добавляют воду и дрожжи. Для брожения заготовки хватает около 7 дней. Картофельный самогон можно изготовить и из мороженного сырья. Такой рецепт не содержит ничего нового, а обходится ещё дешевле. Однако вкус напитков будет разным. Поэтому лучший алкоголь получится только с помощью проб и ошибок. Желаем найти свой собственный, наиболее удачный рецепт!
И немного о секретах...
Российские ученые кафедры биотехнологий создали препарат, который сможет помочь при лечении алкоголизма всего за 1 месяц. Главное отличие препарата - ЕГО 100% НАТУРАЛЬНОСТЬ, а значит эффективность и безопасность для жизни:- Устраняет психологическую тягу
- Исключает срывы и депрессию
- Защищает клетки печени от поражения
- Выводит из сильного запоя за 24 ЧАСА
- ПОЛНОЕ ИЗБАВЛЕНИЕ от алкоголизма вне зависимости от стадии!
- Очень доступная цена.. всего 990 рублей!
