Спирт өндірісінің микробиологиясы

Спирт өндірісінің микробиологиясы

Жоспар:

1. Кіріспе
2. Спирт өндірісі
3. Спирт өндірудің технологиялық кезеңдері
4. Спирт өндірісіндегі ашытқылар
5. Ашытқы түрлері
6. Микроорганизмдер

Кіріспе

Этил спирті көптеген салаларда белсенді қолданылады: тамақ, химия-фармацевтика, парфюмерия, микробиология, мұнда ол көптеген өнім түрлерінің негізін құрайды.

Этил спиртін өсімдік шикізаттарының көміртектерінен (бидай, картоп, қантты қызылша) және мелассадан (қант өндірісінің қалдығы), сонымен қатар ағаштың өңделген қалдықтарынан алады. Бұған қоса этил спиртін синтетикалық жолмен де алуға болады.

Спирт өндірісі

Спирт алудың екі әдісі бар: микробиологиялық және химиялық. Біріншісі қантты ашытқымен-сахаромицеттермен ашыту процедурасын қарастырады. Бұл технология шағын спирт өндірісінде кеңінен қолданылады. Екінші әдіс бойынша ол этиленнен каталитикалық гидратация арқылы алынады - бұл технология биологиялық катализатор ферменттерін қолданумен тығыз байланысты. Химиялық синтез нәтижесінде техникалық спирт, ал биологиялық синтез кезінде – тамақ және дәрігерлік спирт өндірісі алынады.

Спиртті өндіру үшін əртүрлі шикізаттар, құрамында жеткілікті мөлшерде ашытқы қант немесе ашытқыш қантқа айнала алатын көмірсутектер қолданады.

Көп қолданатын шикізаттар:

• крахмал құрамдас заттар – картоп жəне заводтағы крахмал қалдықтары, əртүрлі астық дақылдар – қара бидай, бидай, жүгері, арпа, сұлы, тары жəне т.б. Сондай-ақ қайта өңдеуге ақаулы астық шикізаты да қолданады;
• қант құрамдас шикізаттар – қызылша мелассасы, қант қызылшасы;

Технологиялық процесте қайта өңделетін шикізаттың өз ерекшеліктері бар.

Спирт өндірудің технологиялық кезеңдері

Спирт өндірісі бірнеше этаптан немесе кезеңнен тұрады, əр спирт зауытында немесе цехта осы кезеңдерге жауапты бөлімшелер бар.

[pic 1]

Этил спиртін өндіру міндетті технологиялық операциялардан тұрады, оларды шартты түрде үш кезеңге бөлуге болады:

• алдын ала дайындау кезеңі (жуу, шикізатты тазарту, уыт сығындысы мен микроорганизмдердің дақылдарын дайындау);
• негізгі кезең (шикізат массасын қайнату, сахарификациялау-крахмалдың қантқа ауысуы, ашыту, Брага дистилляциясы және шикі спиртті жинау);
• қорытынды-ректификациялық тазарту.

Астықтан спирт алу  өндірісінде шикізат массасында крахмалдың жоғары құрамы және ылғалдылығы 17%-дан аз болуы керек. Технологияның дайындық кезеңі шикізатты механикалық, органикалық және арамшөптерден алдын-ала тазартудан тұрады. Ол үшін әртүрлі технологиялық жабдықтар қолданылады: ауа-елек машиналары, магниттік сепараторлар, триерлер.

Қайнау процесі этил спиртін өндіруге арналған шикізат жасуша құрылымын жұмсарту, крахмалдың ісінуі, оны алу және ферменттердің сахарификация сатысын жеделдету үшін оны еритін күйге айналдыру мақсатында 0,5 МПа қысыммен ерітіндінің бу фазасымен өңделеді. Бұл жағдайда крахмалдың ыдырауына байланысты қант көлемінің ұлғаюы жүзеге асырылады.

Азық-түлік спиртін өндіру технологиясының келесі кезеңі дайындалған ортаны салқындату және оны 58°C температурада уыт ерітіндісімен немесе ферменттермен әрекеттесу нәтижесінде сахарификациялау болып табылады. Вакуумдық аппараттың принципі қысымды төмендетуден тұрады, бұл ылғалдың булануы үшін жылу энергиясын тұтынуға байланысты қайнатылған массаның күрт салқындауына әкеледі. Сахарификацияның үздіксіз түрі 1 немесе 2 ағынды әдіспен жүзеге асырылады. Бірінші жағдайда, қайнатылған қоспалар мен қанттандырғыштар ширек сағат бойы сақталатын қанттандырғышқа түседі. 2 ағынды әдіспен қайнатылған масса 2 бірдей ағынға бөлініп, қанттандырғыштарға жіберіледі. 1-ші қанттандырғышқа 66% қанттандырғыш заттар, 2 – ші-жартылай қантталған сусло кіреді. Олар салқындатылып, ашыту батареясының 1-ші және 2-ші негізгі агрегаттарына ашытуға жіберіледі. Шығу кезінде суслода шамамен 17% құрғақ зат болады, оның ішінде 15% ашытылған қант.