СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛОВОГО СПИРТА ИЗ ТОПИНАМБУРА
METHOD OF ETHANOL PRODUCTION OUT OF GIRASOL

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способу производства спирта из топинамбура.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства этилового спирта из инулинсодержащего сырья, включающий измельчение клубней, смешивание измельченной массы с водой в соотношении 2:1, тепловую обработку полученной смеси при температуре 93-95°С в течение 35-40 минут, последующее охлаждение до температуры 55±2°С, гидролиз в течение 35-40 мин с использованием ферментного препарата Fructozyme L в количестве 1-2 единиц инулиназной активности на 1 г условного инулина, сбраживание полученного сусла путем введения производственных дрожжей, приготовленных поэтапно (Патент RU 2281330, МПК С12Р 7/06, 10.08.2006, Бюл. №1).
К недостаткам известного способа относится длительная продолжительность процесса брожения, а также невысокий выход спирта.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в сокращении срока брожения и повышении выхода этилового спирта.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства этилового спирта из топинамбура, включающем мойку, измельчение клубней, смешивание измельченной массы с водой в соотношении 2:1, тепловую обработку полученной смеси при температуре 93-95°С в течение 35-40 минут, последующее охлаждение до температуры 55±2°С, гидролиз в течение 35-40 мин с использованием ферментного препарата Fructozyme L в количестве 1-2 единиц инулиназной активности на 1 г условного инулина, сбраживание полученного сусла путем введения производственных дрожжей, приготовленных поэтапно, новым является то, что для сбраживания сусла используют дрожжи Kluyveromyces marxianus γ-303 в количестве 10-12% от объема сусла и осуществляют процесс брожения при температуре 30°С.
Среды для поэтапного пересева дрожжей готовят из инулинсодержащего сусла.
Способ осуществляется следующим образом. Топинамбур моют, измельчают на дробилке, смешивают с водой в соотношении 2:1, подвергают тепловой обработке при температуре 93-95°С в течение 35-40 минут. Полученную смесь охлаждают до температуры 55°С, вносят ферментный препарат Fructozyme L в количестве от 1-2 единиц инулиназной активности на 1 г условного инулина и проводят гидролиз 35-40 мин при естественном рН среды самого топинамбура при температуре 55±2°С.
Приготовление производственных дрожжей осуществляют с использованием дрожжей Kluyveromyces marxianus γ-303 на инулинсодержащем сусле с концентрацией сухих веществ 14-16%. Первый этап выращивания производственных дрожжей ведут на стерильном сусле с концентрацией сухих веществ 7-8%, второй - 10-12%, третий - 12-14%. Температура размножения дрожжей 28-30°С, продолжительность 16 часов.
Приготовленные производственные дрожжи вносят в сусло из топинамбура, охлажденное до 23-24°С, в количестве 8-12% от объема сусла. Процесс брожения осуществляют при 30°С.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1. Для приготовления этилового спирта 78 кг топинамбура с содержанием сбраживаемых углеводов 17% и влаги 70% измельчают на дробилке до частиц размером не более 3 мм, затем смешивают с водой в соотношении 2:1, подвергают тепловой обработке при температуре 95°С в течение 40 минут. Полученную смесь охлаждают до 55°С, вносят ферментный препарат Fructozyme L в количестве 2 единицы инулиназной активности на 1 г условного инулина и проводят гидролиз 40 мин при естественном рН среды самого топинамбура при температуре 55°С. Затем полученную смесь охлаждают до 24°С и направляют на брожение, вводя в него производственные дрожжи Kluyveromyces marxianus γ-303 в количестве 8% к массе сусла.
Для приготовления производственных дрожжей используют инулинсодержащее сусло с концентрацией сухих веществ 14%. Первый этап выращивания производственных дрожжей ведут на стерильном инулинсодержащем сусле с концентрацией сухих веществ 8%, второй 12%, третий 14%. Температура размножения дрожжей 30°С, продолжительность - 16 часов. Процесс брожения осуществляют при температуре 30°С.
Пример 2. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но дрожжи вносят в количестве 10% к массе сусла.
Пример 3. Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но дрожжи вносят в количестве 12% к массе сусла.
Пример 4 (контроль). Процесс осуществляют аналогично примеру 1, но брожение проводят с применением дрожжей Saccharomyces cerevisiae.
Показатели
Контроль
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Продолжительность брожения, ч
60
48
45
45
Выход спирта, дал
55,6
63,0
65,8
66,7
Как видно из таблицы, предлагаемый способ получения этилового спирта из топинамбура при сбраживании осахаренного сусла производственными дрожжами Kluyveromyces marxianus γ-303 в количестве 12% к массе сусла позволяет сократить продолжительность брожения на 15 часов и повысить выход спирта в 1,2 раза по сравнению с контролем.