Практическое занятие № 2 Определение количества крахмала и сырья и замеса (2 часа)




Б3.В.9 ТЕХНОЛОГИЯ СПИРТА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

 

 

Направление подготовки 260100 Продукты питания из растительного сырья

 

 

Профиль подготовки Технология бродильных производств и виноделие

 

 

Квалификация (степень) выпускника

_________ бакалавр _________

 

Уфа 2013

 

 

УДК 378.147.88:663.478.1

ББК 74.58:36.87

Б 90

 

 

Рекомендовано к изданию методической комиссией факультета пищевых технологий (протокол № 1 от «__ » ___________ 2013 года).

 

 

Составитель: доценты Калужина О.Ю., Гусев А.Н.

 

Рецензент: доцент, к.с.х.н. Нигматуллин Н.Г.

 

 

Ответственный за выпуск: зав. кафедрой ТХППР, д.т.н., проф. Леонова С.А.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Общие положения  
Практическое занятие №1 Расчет теоретического выхода спирта (2 часа)  
Практическое занятие № 2 Определение количества крахмала и сырья и замеса (2 часа)  
Практическое занятие № 3 Расчеты по водно-тепловой обработке замеса и развариванию осахаренной массы  
Практическое занятие № 4 Расчеты по культивированию засевных дрожжей  
Практическое занятие № 5 Расчеты по охлаждению сусла перед сбраживанием и сбраживанию осахаренной массы  
Практическое занятие № 6 Определение количества барды и продуктов ректификации  
Практическое занятие № 7 Выбор и расчет технологического оборудования для производства спирта (18 часов)  
Приложение  
Библиографический список  

 

Общие положения

Расчет продуктов проводится для определения количества сырья, вспомогательных материалов, промежуточных продуктов, готовой продукции.

Расчет продуктов осуществляется в соответствии с технологической схемой производства.

При проектировании предприятий отрасли на основании выполненного расчета продуктов подбирают и рассчитывают технологическое оборудование.

Расчеты выполняются по индивидуальному заданию, выданному преподавателем

(Для облегчения расчетов рекомендуется использовать пример, приведеный в приложении А).

 

Практическое занятие №1 Расчет теоретического выхода спирта (2 часа)

Расчет продуктов производства спирта проводится на 100 дал условного спирта-сырца.

Исходными данными для расчета продуктов является:

- сырье крахмалистостью Кр (%), влажностью W (%);

- осахаривающие материалы: ферментный препарат, содержащий α-амилазу и ферментный препарат, содержащий глюкоамилазу, с активностью А1 (ед. АС/см3) и А2 (ед. ГлС/см3), массовыми концентрациями сухих веществ СВ1 (%), СВ2 (%), нормами расхода Н1 (ед. АС/г усл. крахмала) и Н2 (ед. Гл С/г усл. крахмала);

- выход спирта из 1 т условного крахмала сырья В (дал).

 

Теоретический выход спирта рассчитывают по уравнению спиртового брожения:

С6Н12О6=2С2Н5ОН+2СО2

180,1 92,1 88

Таким образом, из 100 гр. (180,1/100=1,801) должно получиться 92,1/1,801= 51,14 кг безводного спирта и 88/1,801=48,86 кг диоксида углерода.

Исходя из того, что относительная плотность спирта d204=0,78927 соответственно теоретический выход из 100 кг гексоз составит 51,14/0,78927=64,79 литров. Из 1т гексоз (1000 кг).

Если из 100 кг -64,79 литра, то из 1000 кг -647,9 литра.

1 дал = 10 литров. Соответственно из 1 тонны гексоз должно получиться 64,79 дал спирта.

Согласно уравнению:

С12Н22О112О=4С2Н5ОН+4СО2

342,2 184,2

 

Из 100 кг сахарозы (342,2/100=3,422) должно получиться спирта 184,2/3,422=53,82.

Исходя из плотности спирта d204=0,78927, теоретический выход спирта из 100 кг сахарозы составит 53,82/0,78927=68,20 литра. Из 1 тонны сахарозы – 68,20 дал спирта.

Расчет норматива выхода спирта производим по формуле:

 

Вн=В+н,

 

где В - нормативы выхода спирта из тонны условного крахмала сырья,

дал, (таблица 1)

н - нормативная надбавка на применение ферментного препарата.

Величину норматива выхода спирта уменьшают:

- при периодической схеме производства на 1,0 дал/т;

- при полунепрерывной схеме – на 0,7 дал/т;

- при введении процесса сбраживания с сокращенным сроком брожения на 24 часа - на 0,8 дал/т;

- при осахаривании без вакуум-охлаждения - на 0,1 дал/т.

 

К установленным нормативам выхода спирта из тонны условного крахмала установлены следующие надбавки, дал/т:

1. Полная замена солода глубинной культурой микроорганизмов – 0,7

2. Частичная замена солода глубинной культурой микроорганизмов – 0,35.

3. Полная замена солода поверхностной культурой микроорганизмов – 0,3.

4. Частичная замена солода поверхностной культурой микроорганизмов – 0,2.

 

Таблица 1. Нормативы выхода этилового спирта из тонны условного крахмала перерабатываемого сырья в производстве

 

  Вид сырья по культурам   Выход спирта из условного крахмала, дал/т, при работе по непрерывной схеме производства
картофель 66,6
кукуруза 65,9
рожь 64,8
пшеница 65,7
ячмень 64,3
овес 63,7
просо 65,4
гречиха 63,0
вика 61,0
меласса 66,5
тритикале 65,5

 

 

Расчет потребности в сырье для производства спирта вычисляют по формуле:

 

М=V•100/(Вн•Кр),

 

где Кр – массовая доля крахмала, %,

V – необходимый объем спирта, дал,

Вн- нормативный выход спирта с учетом использования ферментных препаратов,

 

Практическое занятие № 2 Определение количества крахмала и сырья и замеса (2 часа)

Для определения количества крахмала, которое расходуется на получение 100 дал спирта, вначале находят выход спирта в соответствии с видом сырья и выбранной технологической схемой.

 

Количество крахмала:

Мкр = 100 · 1000 / В кг

Технологические потери крахмала:

Σ Пкр = 100 – (В • 100) / Вт %

где Вт – теоретический выход спирта, дал

По величине Σ Пкр определяют массу всего теряемого крахмала и по стадиям производства в соответствии с действующими нормативами потерь, которые представлены в таблице 2.

 

Таблица 2.Потери крахмала на стадиях технологического процесса

№ п/п Потери Нормативная величина потерь (% к массе крахмала)
1. Нерастворимый крахмал Пкр = 0,05 – 1,53
2. Несбраженные сахара и декстрины Пн.с. = 0,7 – 3,46
3. На стадиях водно-тепловой обработки Пв.т. = 0,55 – 2,5
4. На размножение и питание дрожжей Пдр. = 1,5
5. На образование вторичных и побочных продуктов брожения Пв.н. = 2,5
6. Невозвратные потери с газами брожения Пг. = 0,04
7. При брагоректификации Прект. = 0,2

 

При использовании концентрированных очищенных ферментных препаратов крахмал осахаривающих материалов не учитывается.

Количество сырья с учетом крахмалистости:

Мсырья = Мкр • 100 / Кр кг

Количество воды в сырье:

Мв = Мсырья • W / 100 кг

 

Состав сырья представлен в таблице 3.

 

Таблица 3.Состав сырья

№ п/п Компоненты Содержание компонентов
% кг
1. Сбраживаемые вещества Кр Мсб = Мкр
2. Несбраживаемые вещества 100 – W - Кр Мнесб = - Мсб
3. Всего сухих веществ 100 - W = Мсырья - Мв
4. Вода W Мв
ИТОГО   Мсырья

 

Масса сырья до очистки:

М = Мсырья • 100 / (100 – Поч) кг,

где – Поч – потери сырья при очистке от примесей, %

Объем сырья:

Vсырья = Мсырья / Н.м. • 10-3 дм3

где – Н.м. – натуральная масса очищенного или неочищенного сырья, Г/дм3

Для приготовления замеса используется количество воды в n раз превышающее количество сырья. Гидромодуль (n) выбирают с таким расчетом, чтобы получить сусло с определенной концентрацией сухих веществ: 16 ÷ 18 – при сбраживании дрожжами, не обладающими осмофильными свойствами; 24 ÷ 28% - при сбраживании осмофильными расами дрожжей. Величина гидромодуля изменяется в пределах 2,3 ÷ 3,5.

Количество воды для приготовления замеса:

Мв.з. = Мсырья • n кг или Vв.з. дм3

Расход ферментного препарата, содержащего α-амилазу, составит:

по объему: Vф.1 = Мкр • Н1 / А1 дм3

по массе: Мф.1 = Vф.1 • ρф.1 кг,

где ρф.1 - плотность ферментного препарата, определяемая по таблице. Приложений в соответствии с концентрацией сухих веществ.

Масса сухих веществ в ферментном препарате:

= Мф.1 • СВф.1 / 100 кг

Перед внесением в смеситель ферментный препарат растворяют в n1 – кратном количестве воды.

Масса раствора ферментного препарата:

Мф.1р. = Мф.1 • n1 кг

Масса замеса:

Мз. = Мсырья + Мф.1р. + М вз, кг

Массовая доля сухих веществ в замесе:

СВз. = ( + ) • 100 / Мз. %

Объем замеса:

Vз. = Мз. / ρз дм3

Ферментный препарат, содержащий α-амилазу, вносят в замес при использовании механико-ферментативной схемы. При применении других схем водно-тепловой обработки (разваривания при высокой температуре) ферментный препарат вносят в осахариватель.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-13 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: