Спосіб зброджування соку цукрового сорго

Спосіб зброджування соку цукрового сорго, що передбачає подрібнення зеленої маси сорго, 40494 чистої культури спиртових штамів дріжджів-сахароміцетів, вирощування виробничих дріжджів і зброджування, сік виділяють при питомому тиску 2,5-5,0 МПа, а виділений сік розподіляють на дві частини в співвідношенні 1: (1-4), причому на першій частині, яка переважно менша або дорівнює другій частині, вирощують виробничі дріжджі з попереднім додаванням до неї джерел фосфорного і азотного живлення з розрахунку 0,02-0,025% P2O5 та 0,01-0,015% азоту і досягненням концентрації дріжджів 4-6 г абсолютно сухої маси на 1 дм3 середовища, після чого задають другу частину соку для зброджування його до концентрації в дозрілій бражці незброджених цукрів 0,03-0,1 г/100 см3 (або %). Виділення соку відбувається шляхом вичавлювання його з подрібнених стебел цукрового сорго при такому тиску, який забезпечує при якомога більшому виході соку мінімальне попадання в нього зважених часток нецукристої природи, оскільки цей фактор знижує доброякісність соку і негативно впливає на розмноження дріжджів та інтенсивність спиртового зброджування. Відомо, що чим швидше відбувається спиртове зброджування середовища, тим менше накопичується вторинних продуктів бродіння (головним чином гліцерину). Це створює резерв для більшого виходу спирту з одиниці маси зброджуваних цукрів. Накопичення достатньої кількості біомаси спиртових дріжджів сприяє прискоренню процесу зброджування, що здійснюється за рахунок внесення необхідної кількості джерел азоту і фосфору при вирощуванні виробничих дріжджів. Висока швидкість зброджування соку сорго зумовлює швидке накопичення спирту в середовищі і посилення за рахунок цього пригнічення життєдіяльності інфікуючої мікрофлори. Таким чином створюються умови для зменшення витрат на попереднє антисептування соку. Указані фактори створюють також умови для більш глибокого зброджування цукрів соку, тобто для зменшення кількості незброджених цукрів в дозрілій бражці. Заявлені параметри способу (питомий тиск при вичавлюванні соку, розподілення соку на дві частини у вказаному співвідношенні, дозування джерел азоту і фосфору, кількість біомаси в виробничих дріжджах і незброджених цукрів в зрілій бражці) встановлені експериментальним шляхом і є оптимальними. Саме сукупність запропонованих технологічних прийомів і параметрів процесу дозволяє досягти технічного результату. Запропонований спосіб зброджування соку цукрового сорго здійснюють таким чином. Із подрібненої зеленої маси цукрового сорго вичавлюють сік пресуванням при питомому тиску 2,5-5,0 МПа. Після цього одержаний сік розподіляють на дві частини в співвідношенні 1: (1-4). На першій частині соку, яка за кількістю менша або дорівнює другій частині, вирощують виробничі дріжджі. В цю частину попередньо вносять додаткове фосфорне і азотне живлення з розрахунку 0,02-0,025% P2O5 та 0,01-0,015% азоту. Вирощування виробничих дріжджів здійснюють до досягнення в середовищі концентрації дрі жджів на рівні 4-6 г абсолютно сухої біомаси на 1 дм3. Після цього періодично чи неперервно задають другу частину соку і здійснюють його зброджування до концентрації в дозрілій бражці незброджених цукрів 0,03-0,1 г/100 см3 (або %). Тривалість процесу спиртового зброджування соку становить: при неперервному зброджуванні 24-32 години, при періодичному - 56-62 години. При реалізації запропонованого способу за рахунок більш глибокого зброджування цукрів соку сорго досягається збільшення виходу спирту. В способі-прототипі кількість незброджених цукрів в дозрілій бражці становить 0,5-1,0% (в середньому - 0,75%), а в запропонованому - 0,03-0,1% (в середньому - 0,07%). Різниця становить: 0,75-0,07=0,68% або г/100 см3 Відомо, що практичний вихід спирту з 1 г сахарози становить 0,63 см3, тоді додатково з 100 см3 соку можна одержати 0,68 • 0,632=0,43 см3 спирту, що еквівалентно збільшенню його концентрації в дозрілій бражці на 0,43% об. При концентрації спирту в дозрілій бражці за способом-прототипом 5,5-6,0% об. (в середньому 5,75% об.) додатково одержана кількість спирту становить 0,43 ×100 = 7,5% 5,75 відносних. Запропонований спосіб зброджування соку цукрового сорго ілюструється прикладом. Із подрібнених стебел зеленої маси цукрового сорго шляхом пресування при питомому тиску 3,0 МПа виділяють сік, який містить 12% зброджуваних цукрів. Сік розподіляють на дві частини в співвідношенні 1:2. В меншу частину додають джерело фосфорного живлення - ортофосфорну кислоту в кількості 0,04% до об'єму соку, при цьому доза Р2О5 становить 0,021% та джерело азотного живлення - карбамід в кількості 0,026% до об'єму соку, при цьому доза азоту становить 0,012%. Після цього на цій частині соку вирощують виробничі дріжджі до накопичення дріжджів в кількості 5 г абсолютно сухої маси в 1 дм3 середовища і вносять другу частину соку. Спиртове зброджування соку здійснюють до досягнення в бражці незброджених вуглеводів в кількості 0,05 г/100 см3. Тривалість процесу періодичного зброджування соку становить 60 годин. Технологічні показники способу, які підтверджують досягнення технічного результату і переваги над способом-прототипом, наведені в таблиці. Як видно з таблиці, у запропонованому способі відсутня необхідність додаткових заходів підготовки соку до зброджування. При накопиченні запропонованої кількості біомаси в виробничих дріжджах (4-6 г/1 дм3) зброджування значно прискорюється, що призводить до швидкого накопичення спирту в бражці. Цей фактор сприяє інгібуванню розвитку інфікуючої мікрофлори і створює умови для усунення попереднього антисептування соку шляхом теплової обробки та супутніх витрат. Загальна тривалість процесу зброджування, наприклад в періодичному режимі, скорочується 2 40494 на 21%, а залишкова кількість незброджених цукрів у дозрілій бражці зменшується до 0,03-0,1%,, що створює умови для підвищення кількості спир ту в дозрілій бражці на 7,5% в порівнянні з прототипом. Таблиця Показники Питомий тиск при вичавлюванні соку, МПа Засоби які використовуються для оброблення соку перед переробкою в спирт Додаткове азотне і фосфорне живлення для вирощування виробничих дріжджів Кількість біомаси, що накопичується в виробничих дріжджах, г абсолютно сухих речовин на 1 дм3 Тривалість процесу зброджування, годин: - періодичного - неперервного Залишкова кількість незброджених цукрів в дозрілій бражці, г/100 см3 або% Збільшення виходу спирту за рахунок більш глибокого зброджування цукрів соку, % до прототипу Прототип Запропонований спосіб Немає даних 2,5-5,0 Сульфітація, пастеризація, охолодження Сік не підлягає попередньому обробленню не вноситься 0,01-0,015% азоту 0,02-0,025% фосфору немає даних 4-6 72-80 56-62 немає даних 24-32 0,5-1,0 0,03-0,1 7,5 _________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3