Самогонка из картофеля. Способы приготовления самогона из картофеля. Самогон из мороженого картофеля в домашних условиях: рецепт «Бабка»
Если запасы картошки значительно превышают потребности семьи, предлагаю рассмотреть альтернативный метод переработки клубней, а именно — приготовить самогон из картофеля по быстрому рецепту. Нельзя сказать, что в итоге получится шедевр самогоноварения, но это всё же лучше, чем просто дать сгнить столь ценному для нас овощу. Мы же будем пользоваться простой технологией приготовления, которую в народе называют «Бабка».
Внимание! Из-за высокой концентрации синильной кислоты, метилового спирта и сивушных масел во многих странах картофельные дистилляты считаются опасными для здоровья, их продажа запрещена.
Ингредиенты:
- картофель – 20 кг;
- солод (пшеничный, ржаной или ячменный) – 1 кг;
- кипяченая вода – 30 литров;
- прессованные дрожжи – 500 грамм (или 100 грамм сухих).
В этом рецепте солод (пророщенное зерно) используется для расщепления молекул крахмала в картошке на сахар, который в процессе брожения дрожжи переработают в спирт. Крахмал в чистом виде дрожжи использовать не могут, поэтому добавление солода обязательно. Если есть возможность, то перед тем как сделать картофельную брагу, клубни желательно немного подморозить, подержав на холоде 2-3 дня. Картофель станет сладковатым, что способствует брожению. Выход самогона зависит от содержания крахмала в клубнях, у разных сортов этот показатель существенно отличается.
Рецепт браги из картошки
1. Тщательно вымытую картошку перетереть на терке.
2. В полученную массу влить 20 литров воды температурой 70°C, перемешать.
3. Добавить солод, еще раз перемешать, закрыть крышкой, нагреть сусло до 65°C (допускается погрешность в 2-3 градуса). Поддерживать указанную температуру 60 минут, периодически помешивая, чтобы не пригорело.
Если температура выйдет из интервала 61-72°C, крахмал не переработается на сахар и бродить будет нечему!
4. Охладить сусло до 30°C, перелить жидкую часть в бродильную емкость.
5. В не слитый осадок снова добавить 10 литров воды температурой 50°C, перемешать, дать настояться.
6. После выпадения осадка слить раствор в емкость, где находится жидкость, полученная на 4-м этапе. Это и есть картофельная брага.
7. Добавить разведенные дрожжи (температура воды должна быть 16-28°C). Желательно установить на емкость гидрозатвор и перенести в темное место с комнатной температурой.
8. Через 5-12 дней брага из картофеля будет готова: станет горьковатой на вкус, посветлеет, на дне выпадет осадок, гидрозатвор перестанет выделять газ.
Получение самогона из картошки
9. Перегнать слитую с осадка брагу на самогонном аппарате первый раз. Отбирать продукт, пока крепость в струе не упадет ниже 30%.
10. Измерить общую крепость полученного дистиллята. Определить количество чистого спирта.
11. Разбавить картофельный самогон водой до 20% и перегнать второй раз. Первые 10-15% выхода от количества чистого спирта собрать отдельно. Это «головы» — вредная фракция, пить которую опасно для здоровья.
12. Закончить отбор дистиллята при падении крепости в струе ниже 45%.
13. Готовый самогон разбавить водой до 40-45%, плотно закрыть, оставить на 2-3 дня в холодильнике или подвале для стабилизации вкуса.
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:
В народе самогон является чуть ли не самым популярным алкогольным напитком. Из чего только домашние мастера его только не делали, практически из любого сырья можно сделать брагу и выгнать самогон. Сегодня мы рассмотрим несколько рецептом самогона из картофеля. На выходе, конечно, получиться не самый идеальный продукт, но это все же лучше чем просто дать картошке сгнить у себя в погребе. Ведь, по собственному опыту знаю что частенько, весной остается много картофеля, который сгниет раньше, чем его успеют съесть. И одним из вариантов дать ему вторую жизнь это приготовить из него брагу.
Для процесса брожения нам необходимо два основных компонента: сахар и дрожжи. Для этого нам нужно преобразовать картофельный крахмал в сахар. Для этого по рецепту мы будем использовать муку. Но еще лучше предварительно заморозить картофель, думаю, вы не раз замечали, что перемёрзшая картошка имеет сладковаты привкус. Во многих рецептах советуется использовать именно перемерзший картофель, если такого нет, то специально на несколько дней поместить его на холод или в морозильную камеру.
Рецепт картофельного самогона будет очень кстати, если в результате сильных морозов у Вас оказалась много мороженного картофеля, который уже мало чем может пригодиться.
Рецепт самогона из картофеля — «Бабка»
Ингредиенты:
Поэтапное приготовление самогона из картофеля:
- Хорошо вымытую картофель перетираем на терке;
- Заливаем 15 литрами кипяченой воды температурой 60 градусов;
- Высыпаем сюда муку и перемешиваем;
- После выпадения осадка сливаем жидкость в другую емкость;
- Снова добавляем 10 литров воды, перемешиваем и даем настояться;
- После появления осадка, сливаем жидкость в туже емкость, что и перед этим (4 пункт); Это и будет нашей картофельной брагой;
- После чего добавляем в брагу дрожжи, и настаиваем брагу в течение двух недель. И как только она настоится, делаем перегонку.
Самогон из картошки сахара и хлеба
Это быстрый рецепт приготовления самогона на картофеле, но тут нам поможет сахар. И так, берем:
- 2 кг картошки
- 4 буханки хлеба
- 5 кг сахара
- 750 мл молока
- 500 г дрожжей прессованных (100 г сухих)
- 25 л воды
Приготовление:
- Варим и толчем картофель, добавляем сахар, молоко, дрожжи и раскрошенный хлеб, после чего заливаем теплой кипяченой водой, перемешать и оставить брагу на сутки. После чего ее перегоняем.
Самогон из картофеля и овса
Ингредиенты:
- 10 кг картофеля
- Овес 6 кг.
- Дрожжи 1,5 кг
- 35 литров воды.
Приготовление:
Рецепт из картошки и проросшего зерна
- 8 кг картошки
- 4 кг проросшего зерна(пшеница, овес, ячмень);
- 25 л воды
- 100 г дрожжей
Приготовление браги:
- Первый делом варим картофель, после чего, не сливая воды, толчем его до пюреобразного состояния.
- Пророщенное зерно измельчаем, лучше всего пропустить его через мясорубку.
- Часть молотого солода выкладываем в горячие пюре и перемешиваем, остальную часть высыпаем сверху и даем настояться 12 часов.
- Перемешиваем, добавляем воду и дрожжи, настаиваем брагу около недели.
Во всех этих рецептах картофельного напитка рекомендуется делать .
Предупреждаю сразу, это не лучший способ приготовления самогона, из–за низкого содержания сахара в картофеле выход готового продукта будет значительно ниже, чем при приготовлении классического сахарного самогона. И по качеству он будет хуже, в нем будет содержаться большое количество сивушных масел и синильной кислоты, в ряде стран мира такой напиток запрещено продавать, так как он считается опасным для здоровья.
Но если все сделать правильно, отделить вредные фракции, то получится весьма неплохой напиток, а если провести ряд дополнительных мер по очистке и борьбе с запахом, так вообще получим нормальный продукт.
Нашли ошибку? Выделите ее и нажмите Shift + Enter или
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 ... |
Главное требование к продуктам, которые используются в качестве сырья для браги, - наличие углеводов в составе. Поэтому напиток можно приготовить даже из овощей. Именно так и получается самогон из картофеля, который не обладает идеальными характеристиками качества, но все же приемлем для употребления.
Самогон из картофеля
Все это объясняется составом овоща. В картофеле содержится большое количество крахмала. Именно он и превращается в сахар в процессе обработки дрожжами, а затем в спирт. Особенно подходит такое решение из этого овоща тем, у кого большое количество картофеля в распоряжении, а само сырье уже начинает подмерзать или портиться. Но для улучшения качества вкуса лучше воспользоваться хорошей картошкой, свежим урожаем, который собрали ранней осенью.
Особенности сырья
Способов приготовления самогона из картофеля много, от рецепта зависит и количество ингредиента, и время, и простота методики. Например, если винокур добавляет в состав к картошке дрожжи, сахар, то процесс ускоряется и выход спирта будет большим. Если в брагу добавлять такие компоненты, как хмель, овес, пивные дрожи, то приготовление становится более трудоемким и занимает больше времени.
Что касается качества картошки, то лучше, чтоб она была замороженная или подмерзшая. В таком состоянии овощ может находиться после длительного хранения в подвалах или погребах. Все объясняется с точки зрения химии. Картошка, которая подмерзла, приобретает сладковатый привкус, а это значит, что количество используемого сахара увеличивается.
Но даже в домашних условиях овощ можно подготовить, достаточно поместить картошку в холодильник или морозильную камеру на 2-3 дня. Если и этого сделать не удается, тогда потребуются дополнительные этапы по преобразованию крахмала в сахар и придется использовать муку.
Рецепты напитка из картофеля в домашних условиях
Самая простая рецептура называется «бабка», по ней легко готовить картофельный дистиллят. Но также стоит помнить, что самогон из картофеля во многих странах запрещен, поскольку является опасным продуктом. Все из-за большого количества синильной кислоты, метилового спирта и сивухи. Но от этих компонентов можно избавиться с помощью тщательной фильтрации и дистилляции. А еще выход спирта из такого самогона также не порадует винокуров, он будет значительно ниже, чем из браги на сахаре.
В качестве ингредиентов для приготовления понадобятся:
- картошка - 20 килограмм;
- солод (пшеничный, ржаной или ячменный) - 1 килограмм;
- вода - 30 литров;
- прессованные дрожжи - 500 грамм (или 100 грамм сухих).
Этапы приготовления:
- Картошку нужно помыть и перетереть на терке или прокрутить в блендере.
- В картофель вливается 20 литров воды, смесь перемешивается.
- Приготовить солод из проращенного или цельного зерна, добавить его в картофельную массу и нагреть всю смесь до температуры 65 градусов. В таких условиях солод варится в течение часа с периодическими помешиваниями. Главное, не допустить подъема температуры до 62 градусов и выше, поскольку крахмал не преобразуется в сахар и брожение не пройдет.
- После варки сусло охлаждается до 30 градусов и переливается в емкость для брожения без осадка. Туда, где остался только осадок, доливается 10 литров воды температуры 50 градусов Цельсия, все перемешивается и настаивается.
- Как только в емкости с десятью литрами воды снова появляется осадок, жидкость сливается в тару для брожения.
- К смеси, которая находится в емкости для брожения, добавляются дрожжи, устанавливается гидрозатвор.
- будет готова через 7–12 дней. Проверить готовность можно по вкусу напитка, его активности и наличию осадка на дне. При этом газ не будет выделяться через гидрозатвор.
После получения браги, не стоит медлить, нужно извлечь из нее картофельный самогон. Напиток требуется снять с осадка, то есть декантировать и перелить в куб самогонного аппарата.
Перегонка должна быть фракционной оба раза из-за большого количества примесей в бражке. В первый раз отбирают дистиллят до падения в струе до 30 %. После этого измеряют крепость дистиллята и определяют количество чистого спирта.
Далее следует до крепости в 20 %, после чего идет повторная перегонка. В процессе отбирают первые 12 % от самогона, именно эта фракция является наиболее опасной. «Головы» можно слить или использовать в качестве технического спирта. Отбор напитка продолжается до тех пор, пока крепость струи не падает ниже 45 %. «Хвосты» не перегоняют, поскольку в них содержится большое количество сивушного масла. А тела иногда разбавляют до нужной крепости и оставляют на 2 дня до стабилизации вещества.
Можно приготовить самогон из картошки с добавлением хлеба и сахара. Для рецепта потребуются:
- 2 килограмма картошки;
- 4 буханки ржаного хлеба;
- 5 килограмм сахара;
- 750 миллилитров молока;
- 500 грамм дрожжей прессованных (100 грамм сухих);
- 25 литров воды.
Чтоб приготовить самогон по технологии, понадобится сварить и растолочь картофель. Туда добавляют сахар, молоко, дрожжи и хлеб. Хлеб также предварительно крошится и все заливается теплой водой. Такая брага будет готова через 1–3 суток.
Можно вместо солода использовать овес, тогда состав для приготовления напитка несколько изменится:
- 10 килограмм картофеля;
- 6 килограмм овса;
- 150 грамм сухих дрожжей;
- 35 литров воды.
Картофель придется натереть на терке. Овес в то же время заливается пятью литрами кипятка и перемешивается. В смесь с овсом добавляется тертый картофель, и содержимое настаивается в течение 3 часов. В емкость доливается вода и дрожжи. Осталось соорудить гидрозатвор и оставить брагу на 5 дней для дозревания.
Чтоб приготовить напиток на основе проросшего зерна, потребуются:
- 8 килограмм корнеплодов;
- 4 килограмма проросшего зерна (пшеницы, овса, ячменя);
- 25 литров воды;
- 100 грамм сухих дрожжей.
Картошка предварительно варится, из нее готовится пюре. Зерно, которое проросло, нужно измельчить, например, пропустить через мясорубку. Половину солода сразу требуется засыпать в пюре из картошки, а второй половиной нужно просто присыпать его сверху и оставить в таком состоянии содержимое кастрюли на 12 часов. По прошествии времени ингредиенты перемешиваются, добавляется вода и дрожжи, а брага настаивается в течение недели.
Несмотря на все особенности процесса, такой самогон можно приготовить и сравнить вкус с другими напитками. Если есть достаточное количество картофеля, можно таким образом сэкономить на сырье. Чтобы улучшить качество и вкус напитка, из него можно в дальнейшем приготовить настойки.
