Самогон является крепким алкогольным напитком, который производят в домашних условиях с помощью перегонки браги через самогонный аппарат. Напиток изготавливается в результате брожения культур, которые содержат сахар и крахмал. Для получения самогона могут использоваться картофель, свекла, зерновые и даже фрукты.
Сегодня мы узнаем не один рецепт по приготовлению самогона собственноручно. За основу возьмем простой и популярный продукт – картофель. Несмотря на то что спиртные напитки заводского производства превосходят по качеству домашний самогон из картофеля, этот напиток широко популярен в народе.
Рецептов приготовления самогона из этого овоща достаточно много, ведь картофель – продукт, доступный для каждой семьи. Различные варианты требуют наличия таких ингредиентов, как пивные дрожжи, хмель, овес. Причем при соблюдении всех технологических пунктов, готовый продукт получается гораздо вкуснее, чем некоторые спиртные напитки, расположенные на прилавках магазинов. Каждый рецепт – особенный и уникальный, ведь в зависимости от используемых продуктов меняется конечный вкус и аромат напитка.
Технология изготовления самогона и ее основные этапы
Основными этапами при приготовлении самогона являются:
- Получение браги.
- Перегонка браги с помощью специального аппарата для образования самогона.
- Ректификация (разделение жидкостей на отдельные компоненты при помощи теплообмена жидкости и пара).
- Очистка получившегося напитка.
В большинстве рецептов рекомендуется заблаговременно поместить картофель в морозильную камеру и продержать несколько дней. Благодаря этому вы сможете придать сладковатый вкус будущему напитку. Рецепт для самого процесса брожения заключается в соединении двух ингредиентов – дрожжей и сахара. Картофельный крахмал преобразуется в сахар с помощью муки. Об этом поговорим подробней в пошаговых инструкциях.
Способы приготовления самогона из картофеля
Приготовление самогона из сырого картофеля
Рецепт: Необходимо взять 10 кг сырого картофеля, тщательно вымыть, затем измельчить на терке вместе с кожурой. Дальше засыпать получившуюся массу солодовой мукой и залить 4 л кипятка. Все хорошенько перемешать, остудить до 30 градусов. Затем добавить дрожжи, 30 л воды комнатной температуры и поставить в теплое место. Брага будет готова ровно через неделю.
Приготовление самогона из замороженного картофеля
Рецепт: Нужно взять картофель в количестве 30 кг, хорошенько промыть и натереть на терке. Прокипятить 20 л воды и залить в измельченный картофель. Массу перемешать и положить 1,5 кг солодовой муки вместе с пшеничной соломой. Затем вновь перемешать и дождаться, когда на дне бочки выпадет осадок. Воду слить в отдельную емкость, а в оставшуюся смесь вновь залить 15 л горячей воды. Массу настоять второй раз, дождаться отделения осадка на дне бочки и повторить слив воды, переместив ее в емкость с жидкостью от первого раза. В завершение добавить дрожжи с расчетом 100 г. на 5 л воды. Брагу настаивать на протяжении двух-трех недель.
Приготовление самогона из вареных клубней картофеля и проросших зерен
Рецепт: Нам понадобится 8 кг картофеля, который нужно сварить, а затем, не сливая воды, истолочь его в пюре. Далее необходимо взять 4 кг солода из проросших зерен (это может быть ячмень, овес или пшеница) и измельчить их в мясорубке. В горячий размягченный картофель засыпаем молотые зерна, перемешиваем. Затем посыпаем все солодовой мукой, вновь перемешиваем и оставляем на ночь. Утром заливаем массу 25 л кипяченой воды и добавляем 100 г пивных дрожжей. Бродить смесь будет около пяти дней.
Приготовление самогона из картофеля «Бабка»
Рецепт: Нам понадобится 20 кг мороженого картофеля, который необходимо хорошо промыть и натереть на терке. Затем залить 15 л воды с температурой равной 60 градусов. В емкость с полученной массой засыпать 1 кг муки, все перемешать. Далее стоит дождаться отделения осадка и перелить жидкость в бочку. После первой процедуры нужно вновь добавить 10 л горячей воды, перемешать и дать настояться. Слив жидкости от нового осадка повторяем. В готовую жидкость кладем 500 г пивных дрожжей и даем настояться 2 недели. По прошествии этого времени самогон перегнать.
Приготовление самогона из картофеля и овса
Рецепт: Для начала нужно промыть и перетереть 10 кг клубней картофеля. Далее перемолоть 6 кг зерен овса и залить их 5 литрами кипятка. Перемешивая массу постепенно добавлять размельченный картофель до образования однородной каши. Затем необходимо оставить бочку на 3 часа, после этого влить 30 л горячей воды и добавить 2 кг дрожжей. Бочку оставить бродить в темном месте, а через 5 дней перегнать.
Приготовление самогона из картофеля, с добавлением хлеба и сахара
Рецепт: Это самый быстрый рецепт из всех предложенных выше. Необходимо взять 2 кг картошки, ее сварить и растолочь. Далее раскрошить и добавить 4 буханки черного хлеба. В полученную массу добавить по 5 кг пивных дрожжей и сахара, залить 1 л молока и 25 л горячей воды, все перемешать. Настаивать брагу ровно 1 сутки, после чего перегнать.
Заключение
Все рецепты проверены временем и в конце приготовления дают продукт отличного качества. Однако на последнем этапе для улучшения вкусовых свойств напитка из картофеля рекомендуем прогонять самогон дважды. Это дополнительно очистит его от вредных фракций и поможет избавиться от специфического запаха.
А в этом видео вы узнаете, как не нужно делать самогон, чтобы все не испортить:
Картофель является основным видом крахмалосодержащего сырья для получения спирта. Кроме картофеля, сырьём для производства спирта могут служить кукуруза, рожь, овёс и другие злаки, содержащие углевод - крахмал.
Картофель распаривают в больших закрытых котлах водяным паром и превращают в полужидкую кашицу (затор). В больших запарных чанах эту кашицу смешивают с проросшими и затем высушенными зёрнами ячменя - солодом. Под действием содержащегося в солоде диастаза - биохимического катализатора очень сложного и ещё невыясненного строения (биохимические катализаторы называются ферментами, или энзимами), крахмал, содержащийся в картофеле (в количестве около 20%) присоединяет воду и превращается в сахаристые вещества (главным образом в дисахарид мальтозу):
Коэффициенты при формулах показывают необходимое количественное соотношение реагируемых веществ и продукта реакции: на определённое число молекул крахмала (m) расходуется половинное количество молекул воды m/2 и получается такое же количество молекул сахара.
Гидролиз крахмала под действием солода с образованием мальтозы открыл в 1814 г. русский академик Кирхгоф *. Эту операцию винокуры называют «осахариванием затора». Кашица становится сладкой и более жидкой. Образуется «сусло». К нему прибавляют культуру низших грибков - дрожжи - и переводят в большие открытые бродильные чаны, где в течение приблизительно трёх суток происходит винное брожение: сахаристые вещества под влиянием дрожжей превращаются в этиловый спирт-Сущность брожения заключается в следующем. Быстро размножаясь в питательной среде, грибки дрожжей вырабатывают два энзима, два различных по действию и сложных по строению катализатора: мальтазу и зимазу. Первый катализатор производит гидролиз дисахарида мальтозы на две частицы глюкозы:
а второй, зимаза, производит собственно брожение: он разлагает глюкозу на углекислый газ и этиловый спирт:
Из полученной бражки, содержащей около 10% спирта, перегонкой на колоннах выделяют 90-96-процентный спирт-сырец, который и идёт на получение бутадиена. Из 12 г картофеля можно таким путём получить 1 т этилового спирта. Остатки после отгонки спирта (барда) состоят из азотистых веществ, жиров, минеральных веществ и служат прекрасным кормом для скота. Подсчитано, что отходы от каждого литра спирта могут дать два литра молока.
Итак, мы получили спирт из картофеля. Его получают в огромных количествах и до сих пор. Плохо только одно: на производство такого спирта нужно затрачивать пищевое сырьё. Но нельзя ли получать спирт для технических целей, не расходуя пищевых продуктов?
* В истории науки известен также его однофамилец, немецкий физик Г. Кирхгоф, родившийся в 1824 г. и открывший в 1859 г. вместе с Р. Бунзеном спектральный анализ - способ обнаружения химических элементов по их спектру.
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 ... |
В России еще в 18 веке начали изготовлять самогон из картофеля, который стал серьезной альтернативой зерновому сырью. Многие умельцы сегодня из небольшого картофельного запаса получают дома довольно неплохой алкоголь. Качество подобного напитка может быть доведено до довольно высокого уровня.
Историческая справка
Имеется достоверное подтверждение того, что в период правления Ивана Грозного крепкие напитки получили широкое распространение. В открытых тогда первых кабаках спиртное могли употреблять только состоятельные люди. Таким правом пользовались царские опричники, которые этим очень гордились.
Если царский слуга отличался чем-то особенным, он становился обладателем особого именного ковша. Обладателю такой награды позволялось выпить самогона бесплатно, зачерпнув его этим ковшом, но сделать это можно было сделать не больше одного раза.
Постепенно самогоноварение становилось уделом боярского сословия. Лишь с 19 века крестьянам было дозволено заниматься изготовлением этого спиртосодержащего напитка. Из браги, для изготовления которой служил зерно и дрожжи, умудрялись получать самогон, своей чистотой и качественным составом не уступающий лучшим сортам прославленного французского коньяка.
Чтобы эффективно удалять из получаемого напитка и другие токсины, производители применяли молоко и яичный белок. Вместе с применением большого количества зерна это значительно удорожало себестоимость самогона, поэтому далеко не каждый мог себе позволить его употреблять.
Для удешевления спиртосодержащего продукта в середине 19 века начали изготовлять самогон из картофеля. Такое сырье значительно удешевляло и упрощало производственный процесс в сравнении с зерновым материалом, особенно высоко ценившимся ячменем.
Самогон из картофеля в домашних условиях: рецепт
В настоящее время в каждой семье для питания используется картошка. Многие запасают этот продукт на весь зимний период. Собственную картошку выращивают почти все дачники.
С учетом общедоступности и дешевизны этого "земляного яблока", как называли клубни этого овоща при Петре Первом, немало людей, производящих алкоголь в домашних условиях, обратило пристальное внимание на картофель как на оптимальный вид сырья для самогоноварения.
Наверняка лучше использовать излишки запасов этого продукта для приготовления домашнего алкоголя, чем с наступлением весеннего периода мешками выбрасывать сгнившую картошку.
Существует несколько проверенных рецептов, рассказывающих, как сделать самогон из картофеля. К примеру, на 25 литров воды берется 20 килограммов картофеля, один килограмм муки из пшеницы и полкило дрожжей.
Картофель тщательно моется, натирается на крупной терке и заливается пятнадцатью литрами немного подогретой воды. Полученную смесь надо хорошо перемешать и добавить туда муку. После повторного перемешивания нужно дать ей отстояться, чтобы образовался осадок.
Затем жидкую часть сливают в другую емкость. В образовавшийся осадок добавляют оставшуюся воду в объеме до десяти литров. Добавляют слитую ранее жидкую часть и высыпают туда дрожжи.
Полученная по такому из картофеля для самогона настаивается около двух недель. После того как она перебродила, ее перегоняют с помощью самогонного аппарата. Далее следует обязательный этап очистки полученной спиртосодержащей жидкости от токсинов и различных примесей.
Способы очистки
Можно очищать марганцовкой, активированным углем или молоком.
Марганцовка просто засыпается в полученную после перегонки жидкость, при этом сразу происходит выпадение в осадок вредных веществ.
Порошок из активированного угля также засыпают в жидкость. Очистка получится тем качественней, чем большее количество угля будет использовано.
Адсорбент должен постоять в самогоне в течение суток, далее напиток следует слить.
Неплохо очищает спиртосодержащую жидкость молоко, которого требуется один стакан на десятилитровый объем самогона.
Другие рецепты картофельного самогона
Качественный самогон из картофеля получается с добавлением овса. Для этого берут следующие ингредиенты: картофель - 10 кг, овес - 6 кг, дрожжи - 1,5 кг, вода - 35 литров.
Способ приготовления следующий: перемолотое зерно заливается пятью литрами кипятка, затем туда добавляется картофель, который предварительно перетирают.
Настаивание продолжается в течение трех часов, затем после остывания смеси, добавляются дрожжи и заливается оставшаяся вода. Брагу настаивают около пяти дней, затем можно перегонять.
Рецепт с использованием проросшего зерна
Некоторые знатоки хвалят самогон из вареного картофеля и проросшего зерна.
Для этого берется любое проросшее зерно в объеме 4 кг. Оно измельчается, затем перемешивается с предварительно отваренным и перетертым картофелем, которого берется 8 килограммов. После 12-часовой выдержки смесь заливают 25 литрами теплой воды и добавляют 100 граммов дрожжей.
Для брожения браги по такому рецепту достаточно примерно одной недели.
Брага из мороженой картошки
Для приготовления браги можно применять и мороженый картофель. Всем известно, что у такой картошки во вкусе чувствуется сладость. Это, пожалуй, оптимальное применение для испорченного морозом корнеплода.
Рецептура изготовления браги та же, что и с обычным картофелем, а стоимость напитка уменьшится. Конечно, в этом случае вкус самогона несколько изменится, поэтому все надо пробовать. Некоторые знатоки специально морозят картофель в морозильной камере холодильника, прежде чем поставить его на брожение.
Используется следующий рецепт производства самогона из подмороженной картошки: берут 20 кг мороженой картошки, 25 литров очищенной воды, один килограмм муки и полкило дрожжей.
Хорошо промытую картошку перетирают на терке и заливают кипяченой водой, остуженной до 50 градусов Цельсия. Затем потихоньку вводится мука, при этом надо все постоянно перемешивать деревянной лопаткой. Раствор должен немного постоять, затем жидкость сливается с осадка и в нее добавляется оставшаяся вода.
Когда брага постоит ее нужно профильтровать. К полученному суслу добавляются дрожжи, после чего емкость следует поставить в теплом темном месте. Срок брожения - около двух недель.
Способы ускорения процесса
Некоторых производителей домашнего зелья не устраивают длительные сроки сбраживания сырья, поэтому умельцы совершенствуют рецептуру в этом направлении.
Например, процесс ускоряется за счет добавления в самогон из картофеля сахара.
Существует следующий рецепт, позволяющий несколько сократить время доведения браги до готовности. Для этого берется на 25 литров теплой воды 4 кг картофеля, 10 килограммов сахара, 8 буханок хлеба и 500 грамм дрожжей.
Картошка предварительно варится и толчется с помощью деревянного пестика. Далее в емкость добавляется сахарный песок. Можно добавить немного молока, затем вводятся дрожжи. Весь хлеб крошится и также добавляется к общей массе. Затем все заливается немного остывшей кипяченой водой.
Через сутки такую брагу уже можно перегонять. Данный способ применяют, когда время на изготовление самогона крайне ограничено, а сырья довольно много.
Бездрожжевой рецепт приготовления самогона
Некоторые пользователи интернета делятся собственным опытом о том, как они изготовляют самогон из картофеля без дрожжей.
Известно, что процесс превращения в моносахара активно происходит в кислых средах. Это позволяет использовать для приготовления браги, к примеру, кислые яблоки.
После сбора урожая картофеля на дачном участке всегда остается много мелочи и порезанных корнеплодов, закладывать на хранение которые не имеет смысла.
Эту некондиционную картошку нужно промыть и растолочь или измельчить, к примеру на мясорубке.
Нужно также взять, например, жмых от яблок, который остается от выжимки сока. Жмыха желательно иметь столько же, сколько получилось картофельного пюре. Все это перемешать вместе и поместить в одну или несколько емкостей. Дрожжи класть не надо.
Емкости заполнять следует не более чем на две трети, так как через пару суток начнется процесс интенсивного брожения, и объем пюре значительно увеличится.
Бродить все это будет около трех недель. Как только сусло резко осядет, это послужит сигналом о том, что процесс брожения закончился. Жидкость нужно сразу слить с осадка, чтобы она не успела перекиснуть.
Получается серая жижа, которую сначала лучше отфильтровать, а затем перегонять через самогонный аппарат.
Полученную жидкость нужно обязательно очищать с помощью марганца, затем использовать активированный уголь и молоко. После этого спиртосодержащий продукт перегоняется второй раз и в него добавляется какая-либо отдушка (ванильный сахар и т. п.).
Самогон из картофеля обладает довольно резким вкусом и запахом. Его зачастую неприятно пить. Однако при правильной очистке и длительном облагораживании можно получить неплохой напиток.
Предварительно картофель необходимо тщательно промыть . Также нужно удалить все подгнившие части и избавиться от крупных глазков. Чистить картошку необязательно, при большом объеме это занимает слишком много времени.
Выход конечного продукта, при использовании картофеля в качестве сырья, зависит от сорта и количества крахмала в составе. Обычно получается примерно 1 литр с 5-ти килограммов сырья.
Приготовление классического самогона из картофеля
Ингредиенты:
- 5 кг картофеля;
- 250 гр солода (подойдет любой: ячменный, пшеничный, ржаной);
- 8 л воды (вода должна быть кипяченой);
- 25 гр сухих дрожжей.
Рецепт браги из картошки
Вначале картофель нужно натереть на мелкой терке
. Дело это очень кропотливое и выматывающее.
Если дома имеется электрический комбайн – задача облегчается. Также допускается измельчение сырья на мясорубке.
Состав тщательно перемешивается, тара обматывается полотенцем и оставляется на час. Эта процедура нужна для переработки крахмала в сахар .
После этого состав остужается до температуры 30º . Затем необходимо слить жидкую часть в бродильную емкость. Оставшуюся массу разбавить 3-мя л воды, перемешать и подогреть до 50º. Дать отстояться и слить с осадка в бродильную тару.
В полученное сусло добавляются активированные дрожжи (почитайте: ). Ставится гидрозатвор. Брага убирается в темное место. Процесс брожения проходит при температуре от 16 до 28º.
Обычно для выбраживания картофельного сусла необходимо от 3-х до 10-ти дней . Но при некоторых условиях срок брожения может увеличиться. Определить готовность браги можно по . Если углекислый газ перестал выделяться, это значит, что брага готова к перегонке.
Получение картофельного самогона
После того как брага отыграет, ее нужно аккуратно слить с осадка и пропустить через бумажный фильтр. Затем сырье заливается в перегонный куб и ставится на огонь. При первой перегонке дистиллят нужно отбирать до 30º в струе . Полученный спирт разбавляется кипяченой водой до крепости 20º. Далее следует процесс очистки .
Самогон из картофеля обладает повышенным содержанием вредных примесей и имеет резкий запах. Чтобы максимально снизить концентрацию сивушных соединений и улучшить аромат готового напитка, перед второй дистилляцией обязательно следует произвести тщательную очистку . Лучше если она будет проходить в несколько этапов:
- Чистка с помощью угольного фильтра . Этот способ довольно прост, но в то же время эффективен. Можно использовать бытовой фильтр для воды. Достаточно несколько раз пропустить через него дистиллят.
- Чистка содой. С помощью соды из самогона удаляется большое количество . На литр спирта крепостью 20º достаточно половины чайной ложки соды. После добавления раствор хорошо перемешивается и оставляется на сутки для отстаивания. Затем дистиллят сливается с осадка. После чего он готов к повторной перегонке.
Важно! При чистке спирта сырца его крепость не должна быть высокой. Оптимальная крепость при очищении 20-30º. Если дистиллят будет слишком крепким, то вредные соединения, входящие в его состав, будут плохо отделяться.
Когда все мероприятия по очищению спирта сырца проведены, следует приступить ко второй дистилляции
. Спирт 20º наливается в перегонный куб и доводится до температуры 60-65º.
Здесь обязательно нужно отобрать головную часть . Эта фракция называется «головы».
Она не предназначена для употребления внутрь, т.к. содержит много ядовитых веществ. Количество голов приблизительно составляет 10-15% от всего получаемого дистиллята.
Далее следуют «хвосты», часть, которую также не следует употреблять. Ее стоит собрать отдельно. Некоторые самогонщики используют хвосты при следующей дистилляции. Они немного увеличивают объем получаемого самогона.
После второй перегонки получается продукт, который нужно разбавить водой до 45º. Картофельный самогон перед употреблением рекомендуется настоять несколько недель .
Другие рецепты самогона из клубней картошки
Для придания самогону из картофеля более приятного вкуса, в процессе производства можно добавить в него смягчающие продукты :
- Овес . Овсяную крупу необходимо измельчить и добавить в картофельную брагу перед сбраживанием.
- Зерно . В принципе для смягчения картофельного самогона подойдет любой вид злаков. Измельченное зерно добавляется в начале . Оно благотворно влияет на качество получаемого дистиллята, отбивает неприятный запах самогона.
- Хлеб . Для придания картофельному самогону пряного аромата, можно добавить в брагу несколько кусочков хлеба (смотрите: ).
Но ей обладают не все самогонщики. Поэтому чтобы отбить запах, рекомендуется длительное время (от 1-го месяца) напиток на ароматных продуктах. Кора дуба, различные пряности, изюм, ягоды помогут сделать картофельный дистиллят более приятным для питья.
Полезные видео
Простой рецепт самогона из картофеля, как сделать два вида браги, смотрим:
Как сделать самый простой и дешевый картофельный самогон самостоятельно:
Получится ли самогон из мороженой картошки? Смотрим:
Картофельный самогон своими руками — от браги до очистки и улучшения вкуса:
