Самогоноварение в нашей стране имеет долгую, можно сказать древнюю традицию. Впервые крепкие спиртные напитки появились на Руси в XVI веке, при царе Иване Грозном. Тогда же производство любого алкоголя и стало государственной монополией, за производство «домашней» водки была гарантирована смертная казнь. Алкоголь можно было употреблять только в специальных царских кабаках, что стоило немалых денег и было по началу привилегией богатых людей - купцов, опричников, царевых служащих. Простой крестьянин мог нормально выпить только после месяца тяжелого труда.
Однако времена менялись. Сначала бояре, а к XIX веку и простые крестьяне получили возможность заниматься самогоноварением «на дому». Когда была начата Первая мировая война, ввели запрет на продажу водки, из-за чего приготовление самогона начало приобретать характер традиции — крепким напитком расплачивались за проделанную работу, употребляли лично, продавали «из-под полы». Соответственно, была отработана технология производства чистого и крепкого напитка в домашних условиях, народными умельцами были разработаны рецептуры приготовления, очистки продукта, а также разного рода наливок и бальзамов на базе произведенного своими руками самогона.
Вообще, если отстраниться от мелких подробностей и взглянуть на картину шире, становится ясно, что именно попытки государства запретить эту древнюю традицию, приводили к «всплескам» активности самогоноварения. Последним из таких вмешательств государства был так называемый сухой закон, принятый при М.С. Горбачеве. Данный закон, который должен был ограничить употребление крепких спиртных напитков населением, привел к возрождению былого искусства изготовления алкоголя в домашних условиях, и в том числе самогона.
Изготовление самогона из картофеля
Прежде, чем останавливаться на технических подробностях приготовления этого замечательного напитка, хотелось бы объяснить, зачем это может быть нужно в нашем просвещенном XXI веке, зачем нам нужен самогон из картофеля в домашних условиях, когда, к примеру, в магазине можно приобрести алкоголь любой крепости и на любой вкус.
- Риск отравления контрафактной выпивкой есть всегда, независимо от того, в каком магазине вы его приобретаете. Это может быть следствием как контрафакта, так и сбоя на производстве или использованием некачественного сырья, поставленного на спиртзавод.
- Стоимость. В наше время, в эпоху экономического кризиса данный фактор имеет важное значение. Иногда появляется необходимость организовать праздничное застолье или просто снять стресс, накопленный в течение тяжелых рабочих будней. Зачем отрывать от семейного бюджета значительную сумму денег, если можно приготовить дома самогон?
- Традиционный уклад жизни. С трудом можно представить себе без этого напитка русского человека. Сам процесс приготовления выглядит как некое таинство, а вкус свежевыгнанного «первака» навевает воспоминания о высокой траве в деревне и запеченном в костре возле реки картофеле.
Почему именно картофель
В нашей статье в качестве основы, из которой можно изготовить самогон, рассматривается картофель, поскольку он обладает некоторыми преимуществами относительно других продуктов. Дешевизна - является основным из них. Традиционно многие семьи в нашей стране запасаются картофелем на зиму, однако по весне оказывается, что часть картофеля, заготовленного еще в прошлом году, остается не потребленной. Есть его уже не очень хочется, ввиду того что после долгого хранения утрачены былые вкусовые качества.
Однако можно использовать эти прошлогодние запасы как сырье для приготовления старинного напитка. Клубни этого корнеплода богаты крахмалом, который, разлагаясь на фракции, преобразуется в сахар и при определенной обработке начинает бродить, что нам и нужно. Исходя из вышеизложенных факторов, народные умельцы разработали массу рецептов приготовления картофельного самогона, поэтому это лучший выбор. Рецепт приготовления самогона из картофеля, описанный ниже, проверен временем и используется повсеместно. Именно на его примере мы и расскажем, как сделать самогон.
Рецепт приготовления самогона - «Бабка»
Наилучшим сырьем для приготовления картофельного самогона является подмерзший картофель - у него появляется «сладковатый» вкус. Если зимой ваши «запасы» хранились в хороших условиях и естественным способом не подморозились, то рекомендуется положить их в холодильник на некоторое время, дабы искусственно достичь необходимого эффекта. Для изготовления по этой рецептуре, будут нужны такие продукты:
- Картошка — 20 кг;
- 1 кг муки;
- 0,5 кг дрожжей;
- 25 литров прокипяченной воды.
Вместо муки в старых рецептах применяли солод - намоченные и проросшие зерна пшеницы, ячменя или ржи. Он содействовал выделению сахара из крахмала, содержащегося в картофеле. Сахар впоследствии бродит под воздействием дрожжей, что и приводит к появлению так любимого нами напитка. Однако технология приготовления солода слишком трудозатратна и сложна: требуется навык и наличие зерна необходимого качества, поэтому будем все-таки описывать способ с использованием муки.
Технология приготовления бражки
Итак, приступаем непосредственно к приготовлению картофельного самогона:
- Нужно очистить картофелины от кожуры и помыть их.
- Натереть клубни на терке.
- Погрузить получившуюся кашицу в 15 литров кипяченой воды температурой не меньше, чем 60 градусов.
- Досыпать в емкость килограмм муки.
- Качественно перемешать все ингредиенты.
- Через некоторое время, когда в емкости образуется осадок, сливаем содержимое в другую посудину.
- Добавить, перемешивая, десять литров воды.
- Далее необходимо выждать около двух часов, пока не появится осадок, а затем перелить жидкую составляющую в емкость, из которой мы вначале выливали содержимое. Так у нас, собственно, и получилась картофельная бражка.
- В брагу мы заливаем разбавленные в воде дрожжи, необходимо следить, чтобы вода была температурой менее 28 градусов.
- По завершении данного процесса картофельная брага должна выстаиваться от 6 до 14 дней.
- Брага будет готова, когда пройдет вышеуказанный срок и она будет иметь светлый цвет, слегка горький привкус и осадок.
- После всех проделанных выше процедур перегоняем на самогонном аппарате наш продукт.
Технология перегонки самогона
Самогон из картошки имеет свои особенности, ввиду чуть более высокого изначально содержания сивушных масел в продукте. Однако этого не стоит опасаться, поскольку описанная ниже технология позволяет получить по-настоящему качественный продукт.
Необходимо выполнить следующий порядок действий:
- Полученную нами картофельную бражку перегнать на аппарате первый раз. Необходимо продолжать выгонять, пока градус продукта не станет меньше 30%.
- Слив все в одну емкость и измерив спиртомером, узнать количество полученного спирта.
- Долить воды, пока крепость полученного не станет 20% и повторить процесс перегонки. Первое, что выйдет в расчете на чистый спирт около 15%, нужно отставить в сторону. Именно в них и содержится повышенная концентрация сивушных масел. Пить это строго не рекомендуется, ибо можно нанести ущерб здоровью, однако можно вполне можно применить в хозяйственных целях.
- Прекратить перегонку, когда крепость самогона упадет ниже 45%.
- Получившемуся самогону придать предпочитаемую вами крепость, разбавив водой в необходимых пропорциях. Рекомендуется также дать отстояться картофельному самогону в прохладном месте в течение 2–4 дней.
- Поздравляем! Вы получили первый продукт и стали продолжателем древней традиции самогоноварения.
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.
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.
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 ... |
(1
votes, average: 5,00
out of 5)
Сегодня приготовить алкоголь в домашних условиях не составит особого труда. Ведь всё необходимое для приготовления в свободном доступе – благодаря развитию интернет-магазинов, достать из заграницы по низкой стоимости любое оборудование и ингредиенты.
Однако в России существует ряд рецептов, которые как были, так и остаются исконно русскими. А именно, приготовление самогона из картошки (самогон из картофеля) . Несмотря на то, что можно практически из любого сырья, рецепт на картофеле считается менее затратным в финансовом плане. Ведь картофель, в отличие от каких-либо экзотических овощей и фруктов, имеется практически в каждом доме.
Полезная информация
Два компонента, необходимых для активизации процесса брожения – это сахар и дрожжи. И именно с этого момента начинаются все тонкости приготовления. Первое, что необходимо – это преобразовать крахмал с картофеля в сахар. Поэтому перед приготовлением браги картофель отправляется в морозилку на время от 24 до 48 часов. Мороженный свежий картофель имеет приторно-сладкий привкус.
Примечание: особенно кстати рецепт браги на основе картофеля может оказаться в морозы, когда картофель, заготовленный на зиму, частично помёрз. В еду он всё равно уже вряд ли пойдёт. А вот для приготовления картофельного самогона – вполне.
Конечно, самогон из свежего картофеля, картофельный самогон (самогон из картофеля), получается немного вкуснее, нежели из помёрзшего. Однако разница не критична и незнающий человек вряд ли определит разницу приготовленного в домашних условиях алкоголя. Минимальный набор ингредиентов делает рецепт максимально экономным как по затрачиваемому времени, так и с финансовой точки зрения .
Однако для того, чтобы разнообразить вкус и сделать его более насыщенным, в процессе приготовления самогона из картофеля добавляют следующие ингредиенты (необязательно одновременно все):
- Хмель;
- Овёс;
- Пивные дрожжи вместо (или вместе с) обычных;
- Разного рода подсластители;
- И другое.
С увеличением ингредиентов увеличивается и время приготовления браги по данному рецепту.
Рецепт
Рецепт – самогон из картофеля. На 20 кг мороженного картофеля потребуется:
- Вода кипяченая, 25л;
- Мука, от 0,8 до 1,2 кг;
- Дрожжи.
Поэтапный рецепт приготовления:
- Очистить картофель от кожуры. Промыть.
- Натереть картофель на средней тёрке.
- Вскипятить 15 литров воды и не дать остыть до 60 градусов или ниже.
- Залить получившееся пюре водой.
- В получившуюся массу всыпать муку и перемешать до однородного состояния.
- После выпадения осадка содержимое переливается в другую тару.
- Оставшиеся заранее вскипяченные 10 литров добавляются в смесь.
- Дать картофелю настояться несколько часов при комнатной температуре.
- При выпадении осадка перелить содержимое в первую тару. Именно на этом этапе приготовления самогона из картофеля получается брага.
- Наступает момент дрожжей. Разведённые в тёплой воде дрожжи добавляются в смесь. Температура воды должна быть приблизительно равна 28 градусам.
- Настаивается самогон от недели до 12 дней в тёмном месте.
- Как : горьковатый вкус, осадок, светлый оттенок жидкости.
После чего брага перегоняется на самогонном аппарате. Самогонщики рекомендуют обратить внимание на такие вещи, как тщательная очистка картофеля перед приготовлением, а также двойной прогон через самогонный аппарат. Какой был выбран рецепт и с каким количеством ингредиентов – не важно. Ведь чем чище самогон, тем он приятнее и полезнее. Разумеется, в умеренных количествах
.
Однако стоит учитывать, что самогон по рецепту без использования сахара будет горчить. Для людей, любящих сладковатые алкогольные напитки, следует остановить свой выбор на рецептах с добавлением сахара.
Так, на 2 кг картофеля потребуется следующее, рецепт:
- Вода, 25 л;
- Хлеб, 4 буханки;
- Сахар, 5 кг;
- Дрожжи сухие, 100 г;
- Молоко, 0,75л.
Техника приготовления достаточно проста. После того, как картофель был очищен, промыт и отварен, его толкут в пюре. Буханки хлеба накрошить, добавить в толчённый картофель. Туда же отправляются дрожжи, залитые тёплым молоком и сахар.
Полученная смесь заливается теплой кипячёной водой и отправляется в тёмное место на сутки. Полученная брага перегоняется. 1 раза перегнать будет достаточно.
Но чтобы добиться более чистого вкуса, можно перегнать несколько раз, тем самым увеличив качество приготовленного в домашних условиях алкоголя. Вот такая брага (самогон из картошки) в домашних условиях. Надеюсь, вам пригодился данный рецепт.
Видеорецепт
