687

5.4.1. Расчетные формулы и справочные материалы

Теоретический выход спирта вычисляют по уравнению спиртового брожения

С₆Н₁₂О₆ 2 С₂Н₅ОН + 2 СО₂

180,1 92,1 88

Составим пропорцию:

из 180,1 кг гексоз получается 92,1 кг спирта

из 100 кг гексоз --------------------Х кг спирта

Отсюда

кг,

т.е. из 100 кг гексоз должно получиться 51,14 кг безводного спирта.

Относительная плотность спирта составляет 0,78927. Тогда теоретический выход его составит 51,14 : 0,78927=64,79 л на 100 кг или 64,79 дал на 1 т.

Выход спирта из крахмала увеличивается пропорционально отношению молекулярных масс глюкозы и крахмала:

(С₆Н₁₀О₅)_n + nН₂О  n С₆Н₁₂О₆

162,1 180,1

Теоретический выход спирта из 1 т крахмала будет

(180,1:162,1)64,79=71,98 дал.

Выход спирта из сахарозы:

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О  4 С₂Н₅ОН + 4 СО₂

342,2 184,2

кг на 100 кг или 68,2 дал на 1т.

Коэффициент для пересчета сахарозы в условный крахмал 324,2 : 342,20,95.

Практический выход спирта меньше теоретического, так как часть сбраживаемых углеводов и образующегося при брожении спирта теряется. В зависимости от вида сырья и технологической схемы практический выход спирта составляет 81,5–93% от теоретического.

Практический выход спирта можно подсчитать на действующем производстве на основании массы переработанного сырья, содержания в нем сбраживаемых веществ, и количества полученного из этой массы сырья безводного спирта по формуле

, (54)

где В — выход спирта, дал/т; Q — объем безводного спирта, полученного за отчетный период, дал; G — масса переработанного за тот же период зернового сырья, т; Кр — условная крахмалистость сырья, %.

Практический выход спирта по отношению к теоретическому (%)

. (55)

На производстве каждый вид крахмалистого сырья перерабатывается с использованием различных технологических приемов (режимы подработки и разваривания, схемы разваривания и осахаривания и т.д.). В связи с этим нормы выхода спирта из каждого вида сырья разрабатываются на основании теоретических и экспериментальных исследований Всероссийским научно–исследовательским институтом пищевой биотехнологии и утверждаются Федеральными органами исполнительной власти. Нормативы выхода этилового спирта из различных видов сырья приведены в таблице 12. При введении технических усовершенствований к нормативным выходам прибавляются надбавки, указанные в таблице 13.

Суммарные потери сбраживаемых веществ (%) определяются по разнице между 100% и практическим выходом спирта

. (56)

Под потерями подразумевается количество условного крахмала, которое выбывает из данного технологического процесса, не может быть использовано ни в каком другом процессе и теряется безвозвратно. К потерям можно отнести:

Таблица 12. Нормативы выхода спирта из 1 т условного крахмала сырья, дал/т

Вид сырья	Схема производства
Вид сырья	Периодическая	Полунепрерывная	Непрерывная	Непрерывная с вакуум–охлаждением*
Картофель	64,7	65,0	65,7	66,6
Кукуруза	64,0	64,3	65,0	65,9
Рожь	62,9	63,2	63,9	64,8
Пшеница	63,7	64,0	64,8	65,7
Ячмень	62,4	62,7	63,4	64,3
Овес и чумиза	61,8	62,1	62,8	63,7
Просо и гаолян	63,5	63,8	64,5	65,4
Гречиха	61,1	61,4	62,1	64,6
Вика, чечевица, горох	59,1	59,4	60,1	63,0
Меласса	65,9	—	66,5	66,5
Рис–зерно (нешелушеный)	61,8	62,1	62,8	63,7
Рис–крупа	64,7	65,0	65,7	66,6
Сорго	63,5	63,3	64,5	64,6
Тритикале	—	—	—	65,5

*нормативы даны с учетом надбавок на удлиненный срок брожения или на 60 ч при непрерывно–проточном или циклическом способах брожения, а также на вакуум–охлаждение разваренной массы

Таблица 13. Надбавки к нормативным выходам спирта при введении

технических усовершенствований на производстве

Техническое усовершенствование	Надбавка, дал/т
Удлиненный срок брожения от 48 до 72 ч	0,8
в том числе на каждые 6 ч сверх 48 ч	0,2
Непрерывно–проточный или циклический способ брожения при сроке 60 ч	0,8
Полная замена солода поверхностной культурой микроорганизмов	0,3
Частичная замена солода поверхностной культурой микроорганизмов	0,2
Полная замена солода глубинной культурой микроорганизмов	0,7
Частичная замена солода глубинной культурой микроорганизмов	0,35
Осахаривание с вакуум–охлаждением	0,1
Сбраживание с рециркуляцией сусла	0,1

потери при подработке зерна, разваривании, солодоращении, расход сахара на размножение дрожжей, потери на брагоректификационной установке.

Виды технологических потерь и их нормативные величины приведены в таблице 14. Суммарные технологические потери при переработке различных видов сырья представлены в таблице 15.

При нарушениях технологического режима возникают дополнительные потери сбраживаемых углеводов, оценить которые можно, пользуясь таблицей 16.

Таблица 14. Виды технологических потерь в спиртовом производстве

Вид потерь, стадия процесса	Норма, % от исходного
Потери при обрушивании овса	1,5
Потери при размоле зерна (ячмень и просо)	0,3
Потери при водно–тепловой обработке*	2,5
Потери при солодоращении	16% крахмала зерна на солод или 1,2% от всего крахмала сырья
Потери при культивировании микроорганизмов поверхностным способом	85% от содержания в питательной среде
Потери при культивировании микроорганизмов глубинным способом	75% от содержания в питательной среде
Потери при сбраживании зерно–картофельного сусла	4% от сбраживаемых углеводов, введенных в производство
Потери при сбраживании мелассного сусла	5,6–9,8
Потери с недобродом в зерно–картофельной бражке	3,46% от сбраживаемых углеводов, введенных в производство
Потери с недобродом в мелассной бражке	2,5% от введенного в производство сахара.
Потери при нарастании кислотности бражки	0,623% от введенных с суслом**
Потери спирта с газами брожения	0,04% от введенных в производство
Потери при перегонке и ректификации	0,182% от введенных в производство

*В связи со сложностью учета потери при водно–тепловой обработке сырья включают в неопределяемые потери и принимают равными минимуму — 2,5%.

**Потери при нарастании кислотности определены только для переработки зерно–картофельного сусла. Нарастания кислотности мелассного сусла не должно происходить.

Содержание