Теоретический и практический выход спирта

Выходом спирта называется объем его в декалитрах (дал), получаемый из одной тонны крахмала или сахарозы, содержащихся в сырье. Расчетом можно определить эту величину, используя уравнение получения спирта:

C₁₂H₂₂O₁₁	+ H₂O	= C₆H₁₂O₆	+ C₆H₁₂O₆	= 4С₂Н₅ОН	+ 4СО₂
сахароза	вода	глюкоза	фруктоза	этиловый спирт	углекислый газ
342,2 г	18 г	180,1 г	180,1 г	4•46,05 = 184,2	4•44 = 176

Из уравнения видно, что из 342,2 г сахарозы должно получиться 184,2 г спирта.

Из 100 г сахарозы должно получиться спирта

184 • 100/342,2 = 53,8 г

или

53,8/0,78987 = 68,2 см³,

где 0,78927 - плотность спирта d₄²⁰.

Следовательно из 1 т сахарозы должно получиться 68,2 дал спирта. Аналогично подсчитаем количество спирта, которое должно получиться из тонны крахмала.

C₆H₁₀O₅	+ H₂O	= 2С₂Н₆ОН	+ 2СО₂
162,1 г	18 г	2x46,05=92,1	2x44=88 г

Из 100 г крахмала должно получиться спирта

92,1 • 100/162,1 =56,8 г

или

56,8/0,78927 = 71,98 см³

Из тонны крахмала должно получиться 71,98 дал спирта. Это теоретический выход спирта.

Фактический выход спирта из тонны крахмала составляет в зависимости от вида перерабатываемого сырья 62-66 дал и называется практическим выходом спирта. Для сравнения выхода из сахарозы с выходом из крахмала делают перерасчет на условный крахмал, который равен 0,95.

Производство спирта из мелассы

Характерными особенностями мелассы являются:

1. В мелассе содержится около 80% сухих веществ, в том числе 45-50% сахарозы. При такой концентрации микроорганизмы не развиваются, что дает возможность длительного хранения. Для переработки ее нужно разбавлять водой; разбавленная меласса называется рассиропкой.

2. Микрофлора мелассы многочисленна и многообразна. Чтобы избежать побочных процессов брожения и ослабления воздействия микрофлоры, мелассу перед переработкой антисептируют. Антисептирование заключается в обработке мелассы серной или соляной кислотой и другими антисептиками.

3. Главной составной частью мелассы является сахароза, и поэтому осахаривающие средства - солод или плесневые грибы - при переработке мелассы не требуются.

4. В мелассе содержится недостаточное количество фосфора, необходимое для питания дрожжей, поэтому при переработке мелассы добавляют дополнительное фосфорное питание. Азота в мелассе достаточно для питания дрожжей, но иногда требуется давать азотистое питание (при 1% и менее содержания общего азота)

5. Меласса содержит большое количество несбраживаемых веществ, что затрудняет размножение дрожжей в мелассных рассиропках, поэтому для лучшего их размножения продувают воздух.

Переработка мелассы на спирт осуществляется по схеме:

Применяются две схемы непрерывной переработки мелассы на спирт: двухпоточная и однопоточная. Двухпоточная схема предусматривает приготовление сусла двух концентраций (рис. 5.1). Для приготовления дрожжей меласса рассиропливается до концентрации 11-13% св, а для залива бродильных чанов - 33-35% св. При однопоточной схеме (рис. 2.3), разработанной А.Л. Малченко и Ф.Б. Криштул, готовится одна рассиропка концентрацией 22-25% св, в которой вначале размножают дрожжи, а затем проводят процесс брожения. Процесс рассиропки на современных заводах автоматизирован. Мелассу перерабатывают комплексно. Из нее получают спирт и жидкую углекислоту. Из зрелой бражки выделяют дрожжи и выпускают их в качестве хлебопекарных дрожжей. Из мелассной барды получают глютаминовую кислоту, бетаин, глицерин и бардяную золу, на барде выращивают кормовые дрожжи.