Удосконалення технології пивного сусла з додаванням рису
Автор: Бодлак Назарій Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Технології продуктів бродіння і виноробства
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Технологія спирту з меляси істотно відрізняється від процесу його одержання з крохмалистої сировини, оскільки на відміну від зерна та картоплі, меляса відразу містить низькомолекулярні цукри, які можуть бути зброджені спиртовими дріжджами до спирту. Виробництво етилового спирту з меляси може розглядатися з двох точок зору – як харчового етилового спирту, з подальшим його використанням в харчовій, лікеро-горілчаній чи медичній промисловості, і як біоетанолу, з подальшим його застосуванням як замінника або добавки до моторного палива. Удосконалення процесу зброджування мелясного сусла відбувається за декількома напрямками. В роботі [1] авторами показано, що важливим напрямком вдосконалення процесу одержання етилового спирту з меляси з подальшим його застосуванням як добавки до моторного палива є використання рециркуляції дріжджової маси на стадії зброджування мелясного сусла. Авторами досліджено зброджування мелясного сусла у присутності дріжджів Saccharomyces cerevisiae штаму М-5. Показано доцільність рециркуляції дріжджів, яка дозволяє знизити вміст ацетальдегіду та гліцерину у дозрілій бражці та підвищити питому продуктивність бродильного апарату за етиловим спиртом з 4,12 г/(см3 ·добу) до 4,95 г/(см3 ·добу). В роботі запропоновано здійснювати за рахунок відокремлення дріжджів на останній стадії бродіння, концентрування на сепараторі та повернення у головний бродильний апарат. Одним із основних способів вдосконалення технології етилового спирту з меляси є використання різних рас термотолерантних дріжджів [2, 3]. З літератури [2] відомо, що використання семи різних рас термотолерантних дріжджів (RND8, 12, 13, 14, 18, А2 і D4), які можна застосовувати при 5 температурі 40 °С і вище, дозволяє збільшити швидкість зброджування мелясного сусла до 1,7 разів. Ще одним напрямком вдосконалення процесу зброджування мелясного сусла є підбір високопродуктивного штаму дріжджів. Так в роботі [4] показано, що штам Klueromyces marxianus дозволяє підвищити вихід спирту. Для підвищення виходу етилового спирту необхідно забезпечити оптимальні умови здійснення стадії зброджування мелясного сусла. В роботі [5] досліджено вплив таких параметрів як концентрація цурку, рН, температура та тривалість зброджування на вихід етилового спирту. Авторами встановлено оптимальні умови зброджування мелясного сусла дріжджами Saccharomyces cerevisiae. Новим напрямком досліджень є вивчення можливості використання іммобілізованих дріжджів для здійснення процесу зброджування мелясного сусла. В роботі [6] показана можливість іммобілізації дріжджів Saccharomyces cerevisiae на поверхні вичавків цукрового буряка. Враховуючи наведене вище оптимальним способом удосконалення процесу зброджування мелясного сусла можна вважати використання термотолерантних дріжджів. У проекті запропоновано використовувати термотолерантні дріжджі Saccharomyces cerevisiae (раса TSC-20073) [7]. Вказані дріжджі ефективно зброджують мелясне сусло при температурі 33 °С, що не потребуватиме внесення істотних змін ні у технологічну схему, ні в норми технологічного режиму роботи обладнання. Застосування вказаних дріжджів дозволяє досягнути виходу спирту 69,4 дал/т умовного крохмалю (або 65,9 дал/т сахарози). За даними огляду літератури запропоновано вдосконалення традиційної технологічної схеми отримання спирту з меляси. Для вказаної схеми розроблено норми технологічного режиму, які повинні гарантувати досягнення заданого виходу спирту з 1 т сахарози, що міститься в мелясі. Для запропонованої технологічної схеми виконано розрахунок витратних 6 коефіцієнтів, здійснено розрахунок та підбір обладнання та його компонування у відділенні. Економічні розрахунки показали ефективність запропонованих вдосконалень, які забезпечують економічний ефект від впровадження у розмірі 9400765 грн. та рентабельність виробництва 75 %. Ключові слова – етиловий спирт, мелясне сусло, дріжджі, зброджування мелясного сусла, двопотокова схема.