Самогон в домашних условиях из картофеля можно приготовить довольно легко. Растение обладает большим запасом углеводов, что полезно для здоровья. Самогон из картофеля можно сделать в том случае, если большой урожай этого продукта. Чтобы не портить или выбрасывать овощ, лучше в таком случае перегнать самогон из картофеля. Чтобы вкус браги получился нормальным, лучше всего применять картошку нового урожая, который собирают ранней осенью.
Технология подготовки продукта к использованию для самогона
Самогон из картошки можно приготовить по разным рецептам. Некоторые из них довольно сложные, но есть и много простых методов приготовления этого напитка.
Чаще всего для приготовления самогона из картофеля в домашних условиях люди применяют дрожжи и сахар.
Это значительно упрощает технологию изготовления браги, ускоряет процесс получения алкогольного напитка. В некоторых случаях в качестве ингредиентов используются овес, хмель, пивные дрожжи, различные другие ингредиенты. Это усложняет рецепт самогона, делает процесс более трудоемким.
Для того чтобы картофельный самогон получился качественным, надо использовать клубни старого картофеля, которые подверглись заморозке. Такой выбор связан с тем, что подмерзший продукт имеет сладковатый вкус. Обычно хранят урожай этого овоща в погребах, гаражах и других местах, где при зимнем холоде картофель сохраняется несколько месяцев. Но если таких мест нет, то для изготовления алкогольного напитка на картошке ее клубни можно заморозить в холодильнике или отдельной морозилке. Но во многих рецептах используется свежий картофель, поэтому надо вначале выбрать метод получения самогона, а затем подбирать продукты для него.
Простые рецепты изготовления алкогольного напитка
Приготовление самогона возможно по следующему рецепту:
- Картофель подмороженный — 18 — 20 кг.
- Мука пшеничная — 1 кг.
- Кипяченая вода — 20 — 25 л.
- Дрожжи — 0,5 кг.
Вместо муки можно применить в данном рецепте пшеничный, ячменный или ржаной солод. Он нужен для расщепления крахмала, содержащегося в клубнях. Эта реакция приведет к получению сахара, который дрожжи переведут в спирт.
Для самогона вполне подойдет подмороженный картофель
Начинают делать самогон с того, что очищают клубни от кожицы, а затем их тщательно моют. После этого натирают картошку на терке с отверстиями среднего диаметра. Полученную смесь заливают водой (понадобится около 14 — 15 л). Воду предварительно кипятят. Она должна быть нагрета до +55 – 60 °C. В смесь добавляют всю муку, а затем полученную массу тщательно перемешивают. Из смеси выпадает осадок, который переливают в другой сосуд. В основную массу добавляют еще 10 л воды, все перемешивают. Надо дать полученной смеси настояться на протяжении 120 минут. Если появится осадок, то его надо удалить. В результате получится брага. Ее переносят в бродильный сосуд, а затем добавляют дрожжи. Их разводят в теплой воде температурой не более +28 °C.
Бродильный сосуд переносят в темную комнату, где происходит процесс брожения на протяжении 6 — 13 суток.
После этого времени брага считается готовой. Это определяется по горьковатому вкусу, светлому оттенку жидкости, появлению осадка на дне посуды. На следующем этапе полученную брагу перегоняют в самогон с помощью самогонного аппарата.
Как быстро изготовить самогон из картофеля
Существует рецепт, который позволяет получить алкогольный напиток за минимальное время. Для него надо иметь следующие ингредиенты:
Вначале надо сварить клубни. Затем их очищают от кожуры, натирают на терке. В смесь добавляют сахарный песок и дрожжи, заливают молоком. Хлеб надо мелко покрошить, а затем ввести в полученную смесь. Кипятят воду, охлаждают ее так, чтобы она была еще теплой, а затем заливают жидкостью полученную смесь. Раствор оставляют на 24 часа. После указанного времени брагу очищают с помощью фильтра или марли, а затем перегоняют на самогон.
Другие рецепты самогона из клубней картошки
В некоторых случаях можно не применять сахарный песок. Тогда используют следующие ингредиенты:
- Овес — 5 — 6 кг.
- Картошка — 9 кг.
- Вода — 30 — 35 л.
- Дрожжи — 1,5 кг.
Клубни картофеля моют, снимают кожицу, а затем натирают на терке. Овес измельчают, заливают его кипятком (5 л), хорошо перемешивают. В сосуд с овсом добавляют картофельную смесь.
Настаивают всю массу около 3 часов. Затем в бродильный сосуд вливают 30 л воды, добавляют дрожжи. Выносят емкость в темное помещение.
Там процесс брожения проходит в течение 5 — 6 суток. Как только налицо все признаки готовности браги, ее фильтруют, а затем перегоняют на самогон.
При добавлении овса можно готовить самогон без сахара
Можно сделать алкогольный напиток из проросшего зерна и клубней картошки. Для этого понадобятся следующие продукты:
- Картофель — 8 кг.
- Зерно проросшее — 4 кг.
- Дрожжи — 100 г.
- Вода — 20-25 л.
Зерно можно использовать пшеничное или ячменное. В некоторых случаях любители советуют применять овес. Вода должна быть кипяченой или родниковой. Можно использовать хорошо очищенную воду, которая продается в бутылках.
Приготовление напитка начинают с очистки картофельных клубней. На них не должно быть гнили, темных точек, порезов.
Нельзя применять клубни зеленого или коричневого цвета, так как вкус самогона изменится в худшую сторону.
Картофель варят. Затем его толкут деревянным пестиком, но воду из кастрюли не сливают. Получают пюре.
Проросшее зерно измельчают с помощью кофемолки. Половину полученной смеси надо смешать с картофельным пюре, а другую часть просто насыпать сверху. Настаивают полученную массу на протяжении 12 часов. Затем все перемешивают. Добавляют воду и снова тщательно мешают. Брагу переносят в темное помещение, где она должна находиться около недели. В комнату не должен проникать свет солнца, а температура должна поддерживаться на уровне +25 – 28 °C. После окончания брожения брагу фильтруют, а затем 2 раза прогоняют через самогонный аппарат.
Описанные выше 2 рецепта из-за низкого содержания в картофеле сахара не обладают хорошими вкусовыми качествами. Также в самогоне, полученных этими способами алкогольных напитках много сивушных масел и такого опасного продукта, как синильная кислота. Поэтому кроме двойной прогонки браги через аппарат и фильтрации жидкости, понадобится дополнительная очистка самогона различными, доступными способами.
Самогон можно без преувеличения назвать народным напитком. И если лишь некоторые умеют его изготавливать, то пробовал практически каждый совершеннолетний гражданин. Этому есть много причин - дорогой магазинный алкоголь, увеличивающееся количество отравлений суррогатным алкоголем, тяжелое похмелье после возлияния и т.д. У самогона же одни сплошные преимущества - чистый, натуральный, без посторонних вредных примесей и, если правильно приготовлен, на утро свежая голова. Кроме того, в качестве сырья может использоваться практически любой продукт. Поговаривают, что в войну самогон гнали даже на опилках. Мы же расскажем, как варить самогон из картофеля в домашних условиях.
Безусловно, самой популярной является сахарная брага, приготовленная на основе воды, сахара и дрожжей. Кто-то готовит брагу на фруктах и ягодах, а некоторые используют для затравки картофель. Назвать этот напиток идеальным сложно, даже после двойной прогонки будет чувствоваться посторонний запах, да и вкус будет специфическим. Но это лучший способ использовать прорастающий, а иногда и подмерзший картофель.
Особенности картофельной браги
Для того, чтобы запустить брожение понадобятся стандартные сахар, дрожжи и мука. Последний компонент необходим для преобразования крахмала, содержащегося в картофеле, в сахар. Опытные мастера рекомендуют использовать подмерзшую картошку, которая отличается характерным сладковатым привкусом. Если же картофель не успел замерзнуть за время зимы, отправьте его в морозилку на несколько часов, чтобы получился качественный самогон из мороженного картофеля в домашних условиях. Если этого не сделать, брага будет бродить гораздо дольше, а вкус готового продукта станет резче.
В целом использование такой растительной «закваски», сахара и дрожжей делает процесс приготовления браги очень простым. Можно усложнить рецепт и добавить дополнительные компоненты в виде овса, хмеля, натуральных подсластителей, солода для расщепления молекул крахмала и т.д. Все это даст возможность получить более яркий букет напитка, но и параллельно усложнить себе задачу.
Методы приготовления
Начнем описание рецептов по схеме от простых к сложным.
«Бабка»
Самой простой и по составу компонентов, и по времени приготовления является «Бабка».
Для изготовления браги понадобится:
- Картофель - 30 кг;
- Кипяченая вода - 37,5 л;
- Пшеничная мука - 1,5 кг;
- Дрожжи - 750 гр.
Можно дополнительно использовать солод, который начнет активно расщеплять молекулы крахмала на сахар, необходимый для жизнедеятельности дрожжей. В принципе, с этой задачей справляется и мука, так что если солода нет, на качестве браги это никак не скажется.
Как правильно приготовить:
- очищаете картофель;
- моете;
- натираете на средней терке или пропускаете 1 раз через мясорубку;
- заливаете смесь 22,5 литрами кипяченой воды, остуженной до 60 0 С, и перемешиваете;
- добавляете 1,5 кг пшеничной муки, снова перемешиваете.
После того, как закваска приготовлена, ждете, когда выпадет осадок, после чего воду сливаете в другую емкость (бидон).
Разводите в теплой (не горячей) воде дрожжи и добавляете в брагу. Закрываете емкость холщовой тканью и оставляете на полторы недели в темном месте.
По прошествии 10-12 дней проверяете. Готовая брага светлая, с небольшим мутным осадком, горькая на вкус.
Теперь можно приступать к перегонке.
Обязательно пропускаете через аппарат 2 раза, чтобы избавиться от сивушных масел и стороннего аромата. После этого дополнительно очищаете самогон активированным углем или марганцовкой.
Брага на основе хлеба
Этот рецепт также пользуется большой популярностью ввиду скорости приготовления браги. Всего за сутки можно получить уже готовый самогон.
Вам понадобится:
- Картофель - 4 кг;
- Хлеб - 5 буханок;
- Сахар - 10 кг;
- Молоко - 1500 мл;
- Дрожжи - 10 кг;
- Вода - 50 л.
Как правильно приготовить:
- очищаете, моете, отвариваете картофель и делаете из него пюре (как вариант - можно натереть на средней терке);
- добавляете сахар и молоко;
- дрожжи растворяете в теплой воде и добавляете в ранее подготовленную смесь;
- крошите или нарезаете на небольшие куски хлеб, добавляете в общую массу;
- все заливаете теплой водой 36-38 0 С.
Смесь еще раз тщательно перемешивается деревянной палкой. Емкость накрываете хлопчатобумажным полотенцем или холщовой тканью и оставляете в темном теплом месте на сутки.
Брага без сахара
Еще один рецепт специфического самогона, который гонится из несладкой браги. Вкус своеобразный, отдаленно напоминает текилу.
Вам понадобится:
- Картофель - 5 кг;
- Овес - 3 кг;
- Дрожжи - 750 гр;
- Вода - 17,5 л.
Как правильно приготовить:
- очищаете, моете и натираете на средней терке картофель;
- овес пропускаете через мясорубку и заливаете 2-2,5 л крутого кипятка;
- добавляете постепенно в миску с овсом картофель, постоянно перемешивая смесь.
Оставляете просто на столе эту емкость на 3-4 часа. Далее заливаете оставшуюся воду и разбавленные в небольшом количестве теплой воды дрожжи.
Емкость накрываете полотенцем или тканью и оставляете в темном очень теплом месте на неделю.
Процеживаете и заливаете в перегонный куб.
Брага на основе проросшей пшеницы
Пожалуй, именно из такой браги можно получить привычный по вкусу и аромату самогон с достаточно терпким привкусом. К слову, этот рецепт является базовым.
Вам понадобится:
- Картофель - 10 кг;
- Проросшая пшеница - 5 кг;
- Вода - 30 л;
- Дрожжи - 125 гр.
Как правильно приготовить:
- очищаете, моете и отвариваете картофель;
Обязательно проверяйте картофель на предмет поражения или гнили. Не стоит использовать зеленый или гнилой, поскольку это непременно скажется на вкусе готового напитка.
- не сливая воду, толчете картофель прямо в кастрюле;
- через мясорубку пропускаете зерно и делите его на 2 части;
Не обязательно использовать только пшеницу. Для приготовления браги отлично подойдет ячмень или овес, которые также надо будет замочить на несколько дней и дождаться, пока зерна «проклюнутся».
Одну часть смешиваете с картофелем, вторую засыпаете сверху и оставляете на 12-15 часов, предварительно накрыв полотенцем.
Спустя это время перемешиваете всю смесь деревянной палкой или ложкой, добавляете разведенные в теплой воде дрожжи и оставшуюся воду, снова накрываете и забываете об этом на неделю.
Сливаете жидкость аккуратно, чтобы не задеть остаток и заправляете в . О том, как его сделать, вы узнаете в соответствующей статье.
Все указанные рецепты, за исключением браги на основе белого хлеба, не содержат в составе сахар. Это, безусловно, сказывается на вкусе напитка, поэтому тем, кто привык к традиционному самогону, он покажется не самым ярким. Кроме того, оставляет желать лучшего и качество самогона из картофеля, приготовленного в домашних условиях, за счет высокой концентрации сивушных масел. Кое-кто даже заявляет, что в состав такого напитка входит синильная кислота. Спорить не будем, поскольку на ферменты не раскладывали, но в большинстве европейских стран алкогольные напитки на основе картофеля запрещены именно по причине потенциального вреда здоровью.
Тем не менее, если соблюдать технологию, дозировку и процедуру приготовления браги, делать обязательно двойной прогон и использовать , который дополнительно «улавливает» сивушные масла, у вас получится вполне приемлемый напиток. Ну а тем, кто привык к традиционному самогону, мы рекомендуем попробовать рецепты браги , где используется и картофель, и сахар.
Видео - как приготовить самогон из картофеля в домашних условиях:
Московский государственный университет инженерной экологии
Кафедра «Экологическая и промышленная биотехнология»
Курсовая работа по дисциплине «Пищевые производства»
«Производство этилового спирта из картофеля»
Студент: Смирнова Анастасия
Группа Н-58
Преподаватель: Поляков А.Н.
Москва 2010
Введение. Современное состояние производства этилового спирта из картофеля
Материальный баланс процесса
Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ
Список литературы
Введение.
Современное состояние производства этилового спирта из картофеля
Когда средневековые алхимики впервые отогнали спирт из виноградного вина, они назвали полученную жидкость Spiritus vini, т. е. духом вина. Отсюда и возникло название «спирт», которое вошло во многие языки мира. Долгое время спирт получали исключительно из вина. Затем был найден способ сбраживания зерна, а по мере распространения картофеля в дело пошел и он. В настоящее время картофель занимает видное место в сырьевом балансе спиртовой промышленности наряду с зерном и мелассой и даже считается наиболее распространенным и экономичным сырьем для получения спирта. Картофельный крахмал легко разваривается, клейстеризуется и осахаривается. Кроме того, картофель отличается от зерновых повышенной урожайностью - с единицы посевной площади картофеля можно получить спирта в 2-3 раза больше, чем с такой же площади зерновых.
Поэтому в настоящее время лучшим видом растительного сырья для спиртовой промышленности признан картофель. В современных производствах для переработки на спирт применяют высокоурожайные технические сорта картофеля, обладающие высокой крахмалистостью, устойчивые при хранении.
Данное сырьё используют и в зарубежном производстве. Например, в Польше водка в большинстве своем производится из картофеля, о чем честно сообщается на этикетке.
Спирт из картофеля незаменим в фармацевтической, парфюмерной и ликероводочной промышленности.
Характеристика этилового спирта
Этиловый спирт (этанол) – это бесцветная прозрачная жидкость с резким запахом и жгучим вкусом. Этанол смешивается с водой в любых соотношениях, в больших дозах ядовит. Спирт и его крепкие водные растворы легко воспламеняются и горят некоптящим пламенем. Пары спирта вредны для человека, предельно допустимая их концентрация в воздухе 1 мг/л. Спирт взрывоопасен. Этиловый спирт гигроскопичен, поглощает влагу из воздуха, из растительных и животных тканей, вызывая их разрушение. Химически чистый спирт имеет нейтральную реакцию (рН = 7). Пищевой спирт из-за присутствия органических кислот имеет слабокислую реакцию. Пищевой спирт производится только из пищевого сырья.
Рис. 1. Виды и способы получения этилового спирта.
этиловый спирт картофель
В зависимости от степени очистки спирт этиловый ректификованный бывает четырех сортов:
ü люкс - 96,3%,
ü экстра - 96,5% об.,
ü высшей очистки - 96,2
ü и 1-го сорта - 96% об.
Для производства алкогольных напитков используется спирт "Люкс", "Экстра" и высшей очистки. Спирт "Люкс" и "Экстра" вырабатывают из различных видов зерна (кроме бобовых культур) и смеси зерна и картофеля. Количество крахмала картофеля в смеси не должно превышать 35% при выработке спирта "Люкс" и 60% при выработке спирта "Экстра".
Спирт высшей очистки в зависимости от исходного сырья вырабатывают:
♦ из зерна, картофеля или из зерна и картофеля;
♦ из смеси зерна, картофеля, сахарной свеклы и мелассы сахара-сырца и другого сахаро- и крахмалосодержащего пищевого сырья в различных соотношениях;
♦ из мелассы.
В спирте высшей очистки и 1-го сорта количество примесей допускается соответственно до 0,1 и 0,15 г/дм3. Помимо крепости в ректификованном спирте всех трех сортов нормируется содержание альдегидов (соответственно не более 2, 4 и 10 мг в 1 л безводного спирта), сивушного масла (не более 3, 4 и 15 мг/дм3), эфиров (не более 25, 30 и 50 мг/дм3), свободных кислот (не более 12, 15 и 20 мг/дм3). Он должен выдерживать пробу на метиловый спирт с фуксинсернистой кислотой. Содержание фурфурола не допускается.
Этиловый спирт всех сортов должен быть бесцветным и прозрачным, без посторонних частиц. Вкус и запах должны быть характерными для этилового спирта, изготовленного из соответствующего сырья. Посторонние привкусы и запахи не допускаются.
Характеристика используемого сырья
Картофель…
Было время, когда ни в Европе, ни в Северной Америке, ни в Азии не знали о существовании картофеля. Теперь даже трудно себе представить, как люди могли обходиться без него. Ведь среди всех продовольственных культур, за исключением разве пшеницы, нет ни одной, которая занимала бы столь важное место в жизни человека, как картофель.
Использование картофеля на технические цели имеет очень большое значение. Он является ценным сырьем для пищевой промышленности. Из него вырабатывают крахмал и спирт, из которых в свою очередь производят патоку и глюкозу, клей, витамин С, синтетический каучук, медикаменты и десятки других ценных продуктов.
Из 1 т картофеля можно получить 170 кг крахмала или 80 кг глюкозы. При переработке в крахмал 1 т картофеля дает 1 т мезги, используемой на корм скоту. Из той же тонны картофеля можно выработать 112 л этилового спирта, 55 кг жидкой углекислоты и в качестве отхода получить еще 1500 кг барды, тоже используемой на корм.
Картофельный крахмал дает более высокий выход спирта.
Строение и химический состав клубня картофеля
Если разрезать клубень, можно невооруженным глазом различить несколько слоев, состоящих из различных тканей. Молодой клубень покрыт тонкой кожицей, которую называют эпидермисом. По мере созревания растения на клубне образуется многослойная покровная ткань – перидерма (кожура). Она состоит из нескольких слоев (от 9 до 17) омертвевших клеток, пропитанных жироподобным пробковым веществом – суберином. Благодаря этому кожура надежно защищает клубень от высыхания и проникновения микроорганизмов. Но клубень - это живой организм. Он дышит, в нем постоянно протекают процессы обмена веществ. При дыхании клубень поглощает кислород, а выделяет углекислый газ и воду. Для этого в пробке клубня имеются особые отверстия» так называемые чечевички. Через них осуществляются газообмен и испарение воды. Далее, под кожурой, расположена особая ткань - кора. Она состоит из плотно прилегающих одна к другой клеток без больших межклеточных пустот. Кора заполнена основным питательным веществом картофельного клубня – крахмалом.
Под корой расположен камбиальный слой или, как иногда говорят, камбиальное кольцо. В этом слое находятся сосудистые пучки, по которым во время роста растения питательные вещества из надземной части растения – стебля и листьев – поступают в клубень. И, наконец, внутреннюю часть клубня составляет так называемая сердцевина. Сердцевина неоднородна: различают внешнюю и внутреннюю сердцевину. Внешняя граничит с камбиальным кольцом. По своему строению эта ткань сходил с корой клубня. Внутренняя сердцевина отличается меньшей плотностью; в ней содержится меньше крахмала и других сухих веществ и соответственно больше воды.
Из всего сказанного выше следует, что для промышленной переработки важно, чтобы кожица клубней была возможно тоньше, но достаточно опробковевшей, а внутренняя сердцевина - минимальной.
Очень большое значение имеют также форма и размеры клубней. Чем больше клубни, тем меньше отходов получается при их переработке и, прежде всего, при очистке. Форма играет существенную роль при механической очистке клубней - желательна округлая, шаровидная форма.
Важным показателем качества клубней является также число глазков и глубина их залегания. Клубни тем лучше, чем меньше на них глазков и чем менее глубоко они залегают. Нормальным считается наличие на клубне не более пяти глазков. Цвет кожицы практического значения не имеет, так как она при подготовке картофеля удаляется.
Химия клубня
И все же главным показателем качества и ценности картофеля является его химический состав, т. е. содержание в нем основных питательных веществ.
Химический состав клубней колеблется в довольно широких пределах и зависит от ряда факторов: сорта, степени зрелости, почвенных и климатических условий, количества и качества удобрений и т. д. Так, содержание воды в клубнях колеблется от 64 до 86%, соответственно содержание сухих веществ равно 14-36%. Такие же колебания наблюдаются и в отношении отдельных компонентов. Поэтому я приведу средние и округленные данные - их вполне достаточно для суждения о пищевой ценности картофеля.
Из сухих веществ клубня можно выделить следующие основные компоненты: 18,5% крахмала, 0,8% сахара, 1,5% пентозанов и пектиновых веществ, 1,0% клетчатки, 2,0% азотистых веществ, 0,2% жира и 1,0% золы (минеральные соли). Крахмал, сахара, пентозаны, пектиновые вещества и клетчатка относятся к одной группе химических соединений - к углеводам.
Сахара картофеля представлены главным образом глюкозой (виноградный сахар). Меньше в картофеле сахарозы (свекловичный сахар) и совсем немного фруктозы (плодовый сахар). Повышенное содержание сахаров в клубнях нежелательно. Во-первых, они ухудшают вкус картофеля, во-вторых, при переработке ведут к увеличению потерь, так как растворяются в воде, и, в-третьих, соединяясь с продуктами распада белков (с аминокислотами), образуют темноокрашенные соединения – меланоидины.
Клетчатка – тоже высокомолекулярный углевод – образует кожицу картофеля.
Азотистые вещества картофеля состоят, прежде всего, из белков. К сожалению, содержание белка в картофеле очень мало (примерно 1,5%). Жира в картофеле содержится настолько мало, что он практически не имеет значения для характеристики пищевой ценности клубней.
И, наконец, о минеральных солях, вернее о золе, поскольку при сжигании картофеля все органические вещества сгорают и только минеральные соли остаются, образуя золу. В золе картофеля найдено более 20 минеральных элементов. Некоторые из них (например, фосфор, калий, магний, железо, кальций и др.) играют большую роль в процессе обмена веществ. Особое физиологическое значение имеют такие элементы, как фосфор и калий. Кроме того, в золе картофеля найдено около 10 микроэлементов (медь, марганец и др.), менее 1 мг каждого из них в 100 г сухого вещества картофеля.
Ферменты (биологические катализаторы, вещества белковой природы, регулирующие ход химических реакций в растительных и животных продуктах) играют очень важную роль как в обмене веществ клубня, так и в других процессах, происходящих, например, при хранении картофеля. Всем известно, что если разрезать клубень картофеля, то он на срезе быстро темнеет. Этот процесс происходит под влиянием фермента тирозиназы, которая вызывает окисление аминокислоты тирозина кислородом воздуха и образование темноокрашенного соединения.
Соланин – сложное вещество, состоящее из молекулы сахара (глюкозы) и физиологически очень активного вещества – алкалоида соланоидина. Достаточно съесть за один раз 200 мг соланина (всего 0,2 г!), как наступит отравление. Однако содержание соланина в нормальных здоровых клубнях не превышает 2-10 мг в 100 г картофеля. Значит, чтобы отравиться картофелем, надо за один раз съесть не менее 3,5-4 кг. Но надо учитывать, что количество соланина резко увеличено в зеленых частях клубня, образующихся при неправильном хранении картофеля. Потому все позеленевшие части клубней необходимо тщательно удалять еще до начала тепловой обработки.
Природный полимер…
Итак, самым главным веществом картофеля является крахмал. Он составляет около 80% всего сухого вещества клубня и, естественно, определяет пищевую ценность картофеля, а также его свойства как сырья для технической переработки. Крахмал необходим организму человека как источник энергии. Он легко переваривается в желудочно-кишечном тракте человека, отличается сравнительно высокой калорийностью (около 4 ккал в 1 г вещества). При сгорании в организме 1 г крахмала дает 16,75 кДж энергии.
Содержание крахмала в клубнях тоже колеблется в довольно широких пределах: от 8 до 29%, в среднем составляет 18%. Крахмал находится в клетках коры и сердцевины клубней в виде круглых или овальных зерен. Зерна картофельного крахмала наиболее крупные (от 0,05 до 0,1 мм). Крахмал в картофеле (как, впрочем, и повсюду) легко обнаруживается йодной реакцией. Если на срез клубня капнуть йодом, крахмал сразу же окрашивается в синий цвет.
По своей химической природе крахмал относится к классу углеводов. Его формула (С 6 Н 10 О 5) n . Это значит, что каждая молекула крахмала состоит из n (число это точно не определено) групп(С 6 Н 10 О 5) n . Группа (С 6 Н 10 О 5) n – это глюкоза, лишенная молекулы воды (Н 2 О). Таким образом, можно сказать, что молекула крахмала состоит из некоторого количества соединенных между собой глюкозных остатков. Из этого следует, что крахмал - природный полимер. Слово «полимер» образовано из двух греческих слов: poll - много и meros - частица.
Установлено, что крахмал неоднородное вещество, оно состоит из двух компонентов: амилозы и амилопектина. Они различаются строением молекулы и тем, что амилопектин содержит фосфор. Эти различия определяют разные физические и химические свойства амилозы и амилопектина. Амилоза легко растворяется в воде и при нагревании со щелочью полностью распадается. Амилопектин в воде не растворим, а образует студень, или суспензию. В картофельном крахмале содержится от 17 до 25% амилозы и от 75 до 83% амилопектина. От соотношения этих частей зависят физические свойства картофельного крахмала.
В целом крахмал в воде не растворяется, а при нагревании с водой при температуре около 65°С клейстеризуется. При этом сильно увеличивается вязкость образованного клейстера. Клейстер удерживает значительное количество влаги.
В результате разложения воды образовались водород и кислород. Водород вступил в реакцию с углекислым газом, а кислород выделился в окружающую атмосферу, а образовавшийся в листьях сахар (глюкоза) полимеризуется и превращается в крахмал. По мере накопления в листьях избытка крахмала последний разлагается, превращается в сахар, который по бесчисленным каналам стеблей спускается вниз, под землю. Здесь в подземных стеблях (столоны) сахар снова преобразуется в крахмал и накапливается в клубнях. Так непрерывно в летнее время совершается в растении процесс образования сахара и крахмала.
Картофель как сырьё для производства спирта
На спиртовых заводах перерабатывают технические сорта картофеля, удовлетворяющие следующим требованиям:
ü высокая крахмалистость,
ü высокая урожайность,
ü стойкость к заболеваниям,
ü устойчивость при хранении.
К основным сортам, перерабатываемым на спирт, относятся:
ü Лохвицкий,
ü Немешаевский юбилейный,
ü Остботе,
ü Вольтман и другие.
Картофель, поступающий на спиртовые заводы, сортируют на полноценные клубни, закладываемые на хранение, и поврежденные, отправляемые на переработку. Хранят картофель преимущественно в буртах.
Требования основным и вспомогательным материалам и готовой продукции
Вода – один из основных компонентов сырья для получения спирта. Вода, должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к питьевой воде (СанНиП 2.1.4.559-96), кроме того, нежелательно использовать воду с высокой карбонатной жесткостью и щелочностью.
Ферментные препараты: Амилосубтилин Г3х, Амилосубтилин Гх, Амилоглюкаваморин Гх, Глюкаваморин Гх.
Формалин технический (ГОСТ 1625-89Е)
Кислота серная техническая (ГОСТ 2184-77* или ГОСТ 667-73)
Монохлорамин ХБ технический (взамен хлорной извести) (ГОСТ 14193-78)
Карбамид (мочевина) (ГОСТ 2081-75**Е)
Гибберелловая кислота
Фракция головная этилового спирта (ОСТ 18-121-80)
Масло сивушное
Вспомогательные материалы – серная кислота, формалин и хлорная известь - расходуются соответственно для подкисления дрожжевого сусла, асептирования солодового молока и суспензии микробных ферментных препаратов, для общесанитарного пользования.
Описание технологического процесса производства спирта
Система производства спирта из картофеля несколько отличается от зерновой, и поэтому полученные спирты отличаются по органолептике.
Производство спирта состоит из трех основных этапов:
1. подготовительного – очистка сырья от примесей, приготовление солода или культур плесневых грибов;
2. основного – разваривание крахмалистого сырья, осахаривание крахмала, сбраживание осахаренной массы, перегонка бражки и получение сырого спирта;
3. завершающего – ректификация.
Этиловый спирт из пищевого сырья и древесины получают по одному и тому принципу путем сбраживания сахаров под действием ферментов дрожжей. Отличие состоит лишь в способах гидролиза полисахаридов сырья до сбраживаемых сахаров: крахмал пищевого сырья гидролизуют биохимическим путем с помощью ферментов (амилаз), а целлюлозу древесины - химическим способом, воздействуя на нее минеральными кислотами. Процесс же сбраживания гексоз в том и другом случае одинаков и может быть представлен следующей схемой:
гексозы-фосфорные эфиры-гексоз-фосфотриозы-фосфоглицериновая кислота-пировиноградная кислота-уксусный альдегид-этиловый спирт.
В основе производства этилового спирта из клубней картофеля лежат два биохимических процесса:
ü гидролиз (осахаривание) крахмала, содержащегося в сырье, и сбраживание образующихся сахаров в спирт и углекислый газ,
ü и физический процесс разделения жидкостей по точкам кипения.
Производство спирта из крахмалистого сырья складывается из следующих основных технологических процессов:
1. ♦ подготовки сырья - мойки, очистки от посторонних примесей;
2. ♦ тепловой обработки (разваривания) с водой при температуре 120-150°С и давлении не менее 588 кПа (6 атм) для разрушения клеточной структуры и растворения крахмала;
3. ♦ охлаждения разваренной массы;
4. ♦ осахаривания крахмала под действием амилолитических ферментов - а- и (З-амилаз и олиго-1,6-глюкозида-зы (декстриназы), содержащихся в солодовом молоке или чистой культуре плесневых грибов, в течение 5-10 мин при температуре 57-58°С;
5. ♦ сбраживания мальтозы и декстринов (после превращения их в мальтозу) в этиловый спирт и углекислый газ под действием ферментов дрожжей для получения зрелой бражки, содержащей 7-10% спирта;
6. ♦ выделения из бражки путем ее перегонки с паром в специальных колонках спирта-сырца, содержащего 88% об. этилового спирта и получаемые в процессе брожения примеси;
7. ♦ повторной перегонки спирта-сырца на ректификационном аппарате периодического или непрерывного действия для получения ректификованного спирта крепостью 96- 96,5% об. Спирт-ректификат получают также непосредственно из бражки на непрерывно действующих брагоректификационных аппаратах, где из спирта-сырца выделяют примеси.
Примеси являются вторичными и побочными продуктами спиртового брожения. Большинство их оказывает вредное воздействие на организм человека, и поэтому остаточное количество и состав примесей влияют на качество спирта-ректификата и вырабатываемых из него ликеро-водочных изделий. При общем содержании примесей в спирте-сырце 0,3-0,5% в их составе идентифицировано более 50 соединений, которые могут быть отнесены к одной из четырех групп химических веществ: альдегидам и кетонам, эфирам, высшим спиртам (сивушные масла) и кислотам.
Очистка (ректификация) спирта-сырца от примесей является обязательным условием последующего использования спирта для приготовления водок и ликеро-водочных изделий. Ректификация путем перегонки спирта-сырца основана на различных точках кипения при нагревании этилового спирта и загрязняющих его примесей. В зависимости от степени летучести эти примеси бывают головными, хвостовыми и промежуточными.
Головные примеси кипят при температуре ниже температуры кипения этилового спирта. Это альдегиды (уксусный и др.), эфиры (муравьиноэтиловый, уксуснометиловый, уксусноэтиловый и др.), метиловый спирт. К хвостовым относят примеси, кипящие при температуре выше температуры кипения этилового спирта. Это в основном сивушные масла, т. е. высшие спирты - пропиловый, изо-пропиловый, бутиловый, изобутиловый, амиловый, изоа-миловый и др. К хвостовым примесям относятся также фурфурол, ацетали и некоторые другие вещества.
Промежуточные примеси представляют собой наиболее трудноотделимую группу соединений. В зависимости от условий перегонки они могут быть и головными, и хвостовыми. В эту группу примесей входят изомасляноэтиловый, изовалерианоэтиловый, уксусноизоамиловый, изова-лерианоизоамиловый эфиры.
В некоторых случаях спирт-сырец перед ректификацией предварительно подвергают химической обработке для освобождения от примесей: раствором NaOH омыляют сложные эфиры и превращают их в соли летучих кислот; раствором КмnO 4 окисляют альдегиды в непредельные соединения.
Технологическая схема производства спирта-сырца из картофеля
Хранение и транспортировка картофеля
Под буртовое поле отводится ровная площадка с низким уровнем стояния грунтовых вод, имеющая естественную защиту от господствующих холодных (главным образом, северных) ветров.
Тип, размеры, способ укрытия буртов определяются местными условиями, а также качеством картофеля, закладываемого на хранение.
Подача картофеля из рештака на производство осуществляется гидротранспортом. Гидранты устанавливаются с интервалом 8¸15 м.
Картофелехранилище состоит из подработочного отделения и рештака.
Подработочное отделение – многоэтажное здание с подвалом, выполняется в железобетонном, металлическом каркасе или в кирпиче.
Рештак – бункерная заглубленная конструкция открытого или закрытого типа.
Рис. 2. Схема механизации картофелехранилища: а - загрузка хранилища; б - разгрузка хранилища; 1 - самосвал; 2 - приёмный бункер; 3 - лопастной транспортёр; 4 - загрузчик; 5 - выгрузной транспортёр (помещен в вентиляционном канале); 6 - сортировальная машина; 7 - ленточные транспортёры.
Подработка картофеля
Подработка картофеля заключается в отделении и удалении мусора от сырья, мойке и дроблении.
На транспортировку и мойку расходуется 700 – 800 %* воды по весу сырья.
Расход может быть снижен при повторном использовании воды.
Продолжительность пребывания картофеля в мойке – 10¸14 минут, остаточная загрязненность после мойки - 0,25 %.
Транспортировку картофеля на стадии подработки рекомендуется вести следующим оборудованием:
ü ленточными и винтовыми конвейерами,
ü элеваторами,
ü гидротранспортом.
Угол наклона ленточного транспортера не должен превышать 24°.
Степень измельчения картофеля должна характеризоваться полным отсутствием частиц, остающихся после промыва кашки на сите с диаметром отверстий 3 мм.
Потери на стадии подработки – 0,2 %.
Разваривание, осахаривание и охлаждение сырья
Водно – тепловая обработка сырья на действующих заводах принята непрерывным способом в агрегатах колонного типа.
Приготовление замеса предусматривается в смесителе – предразварнике. В смесителе поддерживается температура 40 – 45° - в предразварнике – 60 - 65° с выдержкой замеса 6 - 7 мин. Картофельная кашка нагревается не выше 45°.
При приготовлении замеса расход воды 2,5 - 3 литра на 1 кг зерна, что обеспечивает концентрацию сусла 16 - 17° по сахарометру.
Режим разваривания картофеля
Температура = 138°С
Продолжительность = 40 мин.
Осахаривание принято непрерывное с одноступенчатым вакуум-охлаждением.
Первая ступень охлаждения до температуры 60 - 62° происходит в испарителе при вакууме в пределах 0,08 - 0,081 МПа.
Для осахаривания крахмала применяется солодовое молоко или ферментные препараты.
Продолжительность осахаривания 15 мин. при температуре 58 - 60°.
Расход солодового молока на осахаривание составляет 15 - 16 % от массы крахмала сырья.
Вторая ступень охлаждения до температуры складки 18 - 20° производится в теплообменнике холодной водой с температурой 10 - 12°.
Применяются препараты микробных ферментов: α-амилазы и глюкоамилазы на стадиях разжижения, осахаривания и брожения.
В качестве осахаривающих материалов используются жидкие глубинные культуры микроорганизмов - продуцентов амилолитических ферментов, которые выращиваются в ферментных цехах при спиртовых заводах по соответствующим регламентам.
Начальная стадия разжижения крахмала происходит в смесителе при температуре 55 - 60° за счет действия α -амилазы ферментного препарата амилосубтилина Гх, дозируемого из расчета 1,5 ед. АС на 1 г условного крахмала.
Дальнейшее разжижение крахмала производится в аппаратах гидроферментативной обработки 1 ступени - ГДФО-1 при температуре 65 - 70° (при переработке кукурузы при 75°).
Продолжительность выдержки - 3 - 4 часа. Величина рН массы составляет 5,5 - 6,0.
Интенсивная клейстеризация крахмала происходит в аппарате гидроферментативной обработки 2-ой ступени ГДФО-2, разделенном на 3 отсека.
Первая секция - температура 68 - 70°,
время выдержки 15 - 16 мин.
Вторая секция - температура 72 - 75°,
время выдержки 15 - 16 мин.
Третья секция - температура 85 - 95°,
время выдержки 15 - 16 мин.
Осахаривание стерилизованной массы происходит в испарителе-осахаривателе, где масса смешивается с ферментным препаратом α -амилазы - амилосубтилином Гх.
Дозировка α -амилазы составляет 0,5 - 1,0 ед. АС/г условного крахмала сусла, продолжительность выдержки сусла при температуре 58 - 60° составляет 30 - 35 мин.
Приготовление дрожжей и сбраживание сусла
Производственные дрожжи
На спиртовых заводах при внедрении механико-ферментативного способа обработки крахмалистого сырья процесс дрожжегенерации заключается в разведении производственных дрожжей из чистой культуры или захоложенных засевных дрожжей.
Сбраживание
После подготовки бродильного аппарата начинается приток сусла, осахаренного a-амилазой и одновременно подача зрелых дрожжей. По заполнении бродильного аппарата на 20 - 25 % спускают всю глюкоамилазу, рассчитанную на бродильный аппарат.
Подачу глюкоамилазы производят в испаритель-осахариватель. Затем бродильный аппарат заливают суслом полностью и оставляют на брожение.
Сбраживание сусла, приготовленного по способу механико-ферментативной обработки сырья, осуществляется периодическим способом.
Расход дрожжей составляет 8 - 10 % по объему сбраживаемого сусла.
Брагоректификация и хранение спирта
Аспирация
Для обеспечения безопасности условий труда; а также пожаровзрывобезопасности при хранении и подработке зерна необходимо предусматривать аспирацию пылевыделяющего оборудования.
При проектировании аспирационных систем необходимо руководствоваться СНиП 2.04.05-91. Расчет и компоновка аспирационных систем выполняется согласно «Указаниям по проектированию обеспыливающих установок на элеваторах, зерноскладах и сушильно-очистительных башнях» и «Указаниям по проектированию аспирации мельниц, комбикормовых и кукурузообрабатывающих заводов» ЦНИИПромзернопроекта.
При аспирации зерноочистительных машин и транспортного оборудования средняя концентрация пыли в воздухопроводе до пылеотделителя - 3 - 6 г/м3.
При аспирации силосов, бункеров, весового оборудования средняя концентрация пыли в воздухопроводе - 0,5 г/м3.
Коэффициент пылеотделения циклонов типа ЦОЛ - 95 %,
типа БЦШ – 98 %.
Исключить возможность работы пылевыделяющего оборудования без пылеудаления, предусматривая обязательную блокировку электродвигателей вентилятора и аспирируемого оборудования с тем, чтобы пуск вентиляторов осуществлялся с опережением на 15 сек. от пуска технологического оборудования и на 2 - 3 мин. позднее его остановки.
Перечень используемого оборудования
1. Дробилка для картофеля: А1-ВДК; ДБ-6
II. Варочное отделение
2. Смеситель ВЛ.4-591.04
3. Аппарат гидроферментативной обработки ГДФО1 (1,2)
4. Аппарат ферментативной обработки ГДФО2
5. Трубчатый стерилизатор А2-ВРА-3000/5
6. Паросепаратор
7. Испаритель-осахариватель
8. Теплообменник 101М-01
III. Бродильно-дрожжевое отделение
9. Бродильный чан
Бродильный чан с выносным теплообменником F = 70 м2 10-1М-01
10. Дрожжанка
IV. Брагоректификационное отделение
11. Брагоректификационная установка производительностью дал/сут. условного спирта-сырца.
Технологическое оборудование и цеха спиртового завода
1. Приемное устройство для клубней картофеля с автотранспорта и ж. д. и весовая.
2. В производственном корпусе:
Подработочное отделение картофеля
Отделение разваривания и осахаривания
Бродильно-дрожжевое отделение
Брагоректификационное отделение
Спиртоприемное отделение
3. Спиртохранилище:
Спиртоотпускное отделение
Спиртохранилище
4. Цех ферментных препаратов:
Склад сырья
Отделение приготовления питательной среды
Ферментационное отделение
Отделение готовой культуры
5. Бардораздаточная
6. Хранение и подработка картофеля:
Буртовое поле
Отделение мойки картофеля
Дробильное отделение
Отделение приготовления замеса
7. Лаборатория
8. Административно-бытовой корпус
9. Подсобно-вспомогательные производства
Установка для извлечения спирта (ректификации)
Состав линии
ü Бражная колонна
ü Конденсаторы
ü Эпюрационная колонна
ü Ректификационная колонна
Холодильники
Материальный баланс процесса
Материальный баланс спиртового брожения имеет следующий вид:
СnН 2 nОn + 0,005 NН 3 - 0,04 X + 0,49 С 2 Н 5 ОН + 0,47 СО 2 .
биомасса
Энергия субстрата в процессе брожения распределяется так:
90% переходит в этанол и по 5% - в биомассу и теплоту.
Выход этилового спирта из картофеля, как правило, составляет 166 л/га.
Выход спирта в декалитрах из 1 т усл. крахмала картофеля
По схемам производства:
ü Периодической – 64,7
ü Полунепрерывной – 65,0
ü непрерывной – 65,7
ü непрерывной с мех.-фермент. Обработкой – 66,1.
Следует отметить идею японского ученого Ямомото – создание замкнутой безотходной системы получения этанола из картофеля. Ямомото экспериментально доказал, что полученный из микромицетов рода Rhizopus комплексный ферментный препарат, обладающий амилазной и пектиназной активностью, при добавлении к дрожжам хорошо конвертирует крахмал растертой массы катофеля в этанол. Процесс реализуется при рН 4,2 и температуре 25 ?С. В этой технологии не требуется разваривать картофель и отдельно осахаривать массу.
После мойки картофель измельчают на терке и проводят одностадийную ферментацию (рис. 3). Этанол дистиллируют, а барду вместе с ботвой направляют на метановое брожение. Биогаз используют для дистилляции этанола, а ферментированную жидкую фракцию после метанового брожения со всеми минеральными компонентами урожая возвращают на поле в качестве удобрения. Согласно данной технологии с 1 га поля можно получить 270 л этанола за один цикл. Из ферментированного субстрата с содержанием этанола 6-10% об. последний выделяют в перегонных аппаратах, получая технический продукт (сырец) с содержанием этанола 85 % об. После ректификации получают продукт, содержащий 96,5% этанола. В среднем для получения 1 л этанола тратится 4 кг пара. В скором будущем предполагается снизить расход пара до 2,2 кг.
| № | Содержание информации | Условное обозначение | Единица измерения | Принятые значения |
| 1 | g011 | доля по объему | 0,96 | |
| 2 | Содержание С2Н5ОН в ректификате | g401 | доля по массе | 0,945 |
| 3 | Норма расхода пара | К | моль Н2О / моль С2Н4 | 0,7 |
| 4 | Конверсия этилена | c | доля единицы | 0,055 |
| 5 | Селективность | j1 | доля единицы | 0,955 |
| 6 | Степень превращения конвертированного этилена в - диэтиловый эфир- ацетальдегид | доля единицы | ||
| 7 | Содержание инертов в циркуляционном газе | g51и | доля по объему | 0,16 |
| 8 | Количество свежей этиленэтановой фракции (базис расчета) | П | кг | 7900 |
| 9 | Доля отдуваемого газа, выходящего из сепаратора | g35и | доля по объему | 0,15 |
Характеристика и очистка сточных вод спиртового производства
Каждое спиртовое производство в зависимости от своей специализации характеризуется своими, присущими только данному производству, источниками образования сточных вод.
Поэтому, прежде чем описывать схемы очистки данной категории производств, приведу классификацию самих производств в зависимости от перерабатываемого и выпускаемого сырья.
По виду перерабатываемого сырья спиртовые заводы делятся на:
1. Перерабатывающие крахмалосодержащее сырье (картофель и зерновые культуры). Назовем условно эту категорию первой группой.
2. Ко второй группе относятся заводы, перерабатывающие мелассу (отход свекольного производства).
На спиртовых заводах, перерабатывающих крахмалосодержащее сырье (первая группа), организуют производство ферментных препаратов, кормовых дрожжей и сжиженной пищевой углекислоты.
Источники образования сточных вод на различных видах производств и системы производственной канализации
На спиртовых заводах первой группы сточные воды образуются:
1. при промывке и замочке зерна на солод;
2. при гидротранспортировке зеленого солода;
3. при увлажнении воздуха в увлажнительной камере солодовни;
4. при мойке солодовенных сит;
5. при мойке технологического оборудования;
6. при промывке фильтров установок химической водоочистки.
При переработке картофеля дополнительно образуются транспортерно-моечные воды.
На крахмалопаточном заводе сточные воды образуются:
1. при транспортировании и мойке клубней картофеля;
2. в результате многократной промывки крахмала и мезги;
3. при мойке технологического оборудования, сит;
4. при смыве фильтр-прессной грязи;
5. в процессе выпаривания и уваривания сиропа (конденсат вторичного пара):
6. при охлаждении продуктов, полупродуктов и машин.
В настоящее время сточные воды, образующиеся в производственных процессах на перечисленных заводах, отводят по двум раздельным сетям канализации:
ü По сети отработавших вод (от охлаждения производственных сред в аппаратах через поверхность теплообмена, подшипников, компрессоров и воздуходувных машин). При условии, что данная вода не подверглась в процессе теплообмена загрязнению посторонними примесями, ее используют повторно в системе оборотного водоснабжения после охлаждения и профилактической дезинфекции.
ü По сети производственных загрязненных сточных вод отводят воды со значительной концентрацией растворимых, коллоидных и взвешенных органических веществ, которые быстро забраживают и загнивают. Сюда относятся воды от мойки технологического оборудования и трубопроводов, полов, замачивания зерна на солод, его мойки и дезинфекции, лютерная вода, продувочный сброс транспортерно-моечных вод после многократного использования.
Кроме того, на заводах, перерабатывающих картофель, дополнительно устраивают канализационную сеть транспортерно – моечных вод, куда направляются сточные воды от гидравлического транспортера и от мойки клубней картофеля. Основными видами загрязнений этих вод являются взвешенные вещества (песок, земля и т.п.), а также растворимые составляющие почвы и поверхностные органические вещества клубней, количество которых резко возрастает при транспортировании и мойке поврежденных, загнивших или подмороженных клубней картофеля.
Характеристика сточных вод и методы их очистки.
Сточные воды спиртовых и ликероводочных производств
Сточные воды спиртовых и ликероводочных производств характеризуются следующими показателями, сведенными в таблицы 1,2.
Табл. 1. Характеристика сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалосодержащее сырье
| Вид производства | Т, ºC | Взвешенные вещества, Мг/л | ХПК, мг О 2 /л | БПКполн., мг О2/л | рН |
| При прямоточной системе водоснабжения | |||||
| 16 | 8800 | 1200 | 430-760 | 6,8 | |
| 37 | 450 | 600-1100 | 300 | 6,6 | |
| При оборотной системе водоснабжения | |||||
| Производство спирта из картофеля | 30 | 500 | 1300 | 700 | 6,5 |
| Производство спирта и зерновых культур | 36 | 430 | 600 | 500 | 5,8 |
Объем и концентрация производственных сточных вод при получении спирта представлены в табл. 22, составленной на основании «Рекомендаций по замкнутому циклу очистки и использования в обороте производственно-загрязненных сточных вод по бессточной схеме водоиспользования для спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалосодержащее сырье».
Таблица 2
| Показатели | Размерность | Производство спирта из картофеля |
| Количество воды | м 3 /1000 дал | 146 |
| Взвешенные вещества | мг/л | 500 |
| Окисляемость | мг/л | 1900 |
| БПК5 | мг/л | 600 |
| БПКполн. | мг/л | 900 |
| рН | - | 7,0 |
| Температура | °С | 35 |
Как видно из приведенных выше данных, сточные воды спиртовых заводов характеризуются высоким содержанием взвешенных веществ и большим содержанием органических загрязнений.
На спиртовых заводах, перерабатывающих картофель, очистка воды осуществляется по двум самостоятельным линиям. Это линия по очистке транспортерно-моечных вод (сооружения механической очистки) и линия очистки производственных и бытовых сточных вод (сооружения биологической очистки).
В некоторых случаях производственные сточные воды крахмалопаточных заводов используют для орошения сельскохозяйственных угодий после предварительной механической очистки.
Очистка транспортерно-моечных вод
Очистка подобного рода сточных вод осуществляется путем отстаивания в сооружениях механической очистки. Для ускорения процесса осветления, осаждения взвешенных веществ и коррекции реакции среды в очищаемую воду периодически добавляют известь. После осветления сточные воды многократно возвращаются в гидротранспортер и используются для транспортирования клубней картофеля или сахарной свеклы. Для обновления транспортерно-моечных вод и восполнения их объема в мойку подают отработавшие воды в количестве 0,6-0,7 м2 на 1т перерабатываемого картофеля. Набор сооружений механической очистки стоков в данном случае представлен сборником загрязненных стоков, смесителем для добавления гашеной извести, песколовки и отстойника. При этом осадок из отстойника периодически удаляют гидростатическим напором или насосом в накопитель земли. Вода из накопителя земли собирается в колодцах и насосом подается на сооружения биологической очистки из расчета 10% находящейся в обороте, избыток воды возвращается в гидрогранспортер.
Очистка производственных загрязненных сточных вод
Сточные воды спиртовых заводов подвергают биологической очистке в естественных или искусственных условиях.
Схема биологической очистки спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалосодержащее сырье:
Сточные воды предварительно поступают в биоочиститель, представляющий собой блок песколовки и биокоагулятора, куда непрерывно подается избыточный активный ил из вторичных отстойников и осветленная транспортерно-моечная вода из накопителя земли. Осветленная вода из первичных отстойников с концентрацией взвешенных веществ 100-120 мг/л поступает в двухступенчатые аэротенки, сблокированные со вторичными отстойниками каждый. При необходимости доочистки сточная вода из третичного отстойника подается на гравийно-песчанный фильтр (или фильтр с плавающей загрузкой из полиуретанового наполнителя) и далее в каскад биологических прудов с естественной или искусственной аэрацией.
Обеззараживание сточных вод производится жидким гипохлоритом натрия, получаемым из хлористого натрия (поваренной соли) путем электролиза.
Избыточный активный ил из вторичного и третичного отстойника и контактного резервуара подается насосом в биоочиститель и илоуплотнитель. Продолжительность уплотнения 7-8 часов. Уплотненные осадок и ил подаются на обезвреживание в дегельминтератор для обезвреживания их термической обработкой при температуре 70-75 ºС. Иловая вода из дегельминтезатора и илоуплотнителя подается в аэротенки, обезвоженный осадок подается в накопитель, а затем используется в качестве удобрения.
Отходы производства спирта из картофеля
Наряду со спиртом образуется ряд побочных спиртопродуктов и отходов производства:
Барда, представляющая собой водную суспензию органических остатков;
Головная фракция – этиловый спирт;
Сивушной масло;
Лютерная вода;
Шлам от промывок оборудования;
Углекислый газ.
Направление использования побочных продуктов решается в зависимости от места привязки типового проекта.
Барда используется на откорм сельскохозяйственных животных, используется для получения глицерина, бетаина, глютаминовой кислоты, а также в качестве питательной среды для выращивания кормовых дрожжей и получения кормового витамина В12. Из зрелой мелассной бражки отделяют сепарированием дрожжи, используемые в хлебопекарной промышленности.
Зернокартофельная барда является ценным кормовым продуктом, так как в ее состав входят белковые вещества, углеводы, органические кислоты, жиры, витамины, минеральные вещества и др. Ее используют на кормовые цели в натуральном виде, в качестве добавок к комбикормам и т. д.
Побочные продукты ректификации - головная фракция и сивушное масло - содержат ценные вещества. Головная фракция содержит до 90 об.% этилового спирта и около 2 - 6% примесей (в основном эфиры и альдегиды). В настоящее время из головной фракции получают ректификованный спирт и концентрат головной фракции, используемый в качестве источника углерода при выращивании кормовых дрожжей.
Сивушное масло является ценным продуктом, в состав которого входят в основном высшие спирты (изоамиловый, изобути-ловый, пропиловый). Сивушное масло разгоняют на составные компоненты и затем используют для синтеза душистых веществ и медицинских препаратов, в лакокрасочной, фармацевтической промышленности и др.
На спиртовых заводах также предусмотрено комплексное использование сырья и побочных продуктов производства. Наряду со спиртом выпускают жидкий или твердый диоксид углерода. Жидкий диоксид углерода находит широкое применение в производстве безалкогольных напитков, минеральных и газированных вод; его применяют при сварке, механической обработке металлов, для взрывных работ, огнетушителей и других целей. Твердый диоксид углерода (сухой лед) используется в качестве хладагента.
Основные вредные вещества, выделяющиеся в помещениях на спиртовых заводах:
ü Зерновая пыль,
ü углекислый газ,
ü пары спирта
Техногенное влияние – тепло.
Выбросы в атмосферу загрязняющих веществ
Таблица 3. Перечень загрязняющих веществ, взбрасываемых производством в атмосферу
| Наименование вредных веществ | ПДК ОБУВ мг/м3 | Класс опасности |
| Органическая пыль (зерновая) | 0,5 | 4 |
| Этиловый спирт | 5,0 | 4 |
| Пыль абразивов и металлов (по окислам железа) | 0,4 | 3 |
| Фреон | 100 | 4 |
| Аммиак | 0,2 | 4 |
| Окислы марганца | 0,01 | 2 |
| Формальдегид | 0,035 | 4 |
| Окись углерода | 5,0 | 4 |
| Окислы азота (по двуокиси азота) | 0,085 | 4 |
| Сернистый ангидрид | 0,5 | 3 |
| Сажа | 0,15 | 4 |
Таблица 4. Ориентировочные удельные величины загрязняющих веществ, отходящих от технологических процессов производства спирта.
| № | Наименование производственных отделений | Наименование загрязняющего вещества | Удельные показатели выбросов |
| 1 | Элеватор | органическая пыль | 0,0172 г/сек. на 1000 дал спирта |
| 2 | Производство спирта Дробильное отделение Приготовление спирта Обработка оборудования | органическая пыль этиловый спирт формальдегид | 0,18 кг/тыс. дал спирта 31,34 кг/тыс. дал спирта 0,0002 г/сек |
| 3 | Спиртохранилище с приемным и отпускным отделениями | этиловый спирт | 4,6 кг/тыс. дал спирта |
| 4 | Вспомогательное производство Холодильно-компрессорная станция Механические мастерские Сварочное отделение | аммиак (фреон) И кипящую при температуре 78,10С. В виде такого ректификата этиловый спирт обычно и употребляют в технике. 4.Физико-химическое обоснование основных процессов производства этилового спирта До недавнего времени производство этилового спирта основывалось на пищевом сырье – сбраживание крахмала из некоторых зерновых культур и картофеля с помощью ферментов, вырабатываемых дрожжевыми грибками. Этот...
Процесса, более высокий выход спирта. Недостатками прямой гидратации является частая замена катализатора и использование более дорогих концентрированных этиленовых фракций. Процесс синтеза этилового спирта прямой гидратацией этилена технически более прогрессивен, чем сернокислотной гидратацией, поэтому он получил значительно большее распространение в промышленности. Характерной особенностью...
Пищевой продукции, Главное управление федеральных таможенных доходов разъясняет следующее. В соответствии с Федеральным законом от 07.01.99 N 18-ФЗ "О государственном регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции" (далее - Закон) предусмотрено лицензирование такого вида деятельности, как хранение этилового спирта, алкогольной и... Время является создание на каждом предприятии оборотного водоснабжения, которое позволит максимально снизить, потребление свежей воды из поверхностных и подземных источников. 3. ТЕХНОЛОГИЯ ВОДКИ 3.1. Принципиальная схема производства водки В настоящее время отечественные ликерно-водочные заводы вырабатывают следующие виды водок: Старорусская, Русская, Посольская, Пшеничная крепостью 40 ... |
Брага, приготовленная из картофеля – оптимальное решение для людей, имеющих избыток этого овоща и желающих приготовить домашний алкоголь. Особенными вкусовыми качествами картофельная брага не обладает, но вполне сгодится для приготовления самогона. Как говорится, не пропадать же сырью.
Картофель лучше использовать из свежего урожая, собранного в начале осени, тогда вкус у браги будет достаточно неплохим. «Бабка» – это самогон, изготовленный из картофельной бражки.
Если всё же принято решение готовить брагу из старого картофеля, то его лучше предварительно подморозить. После замораживания овощи обретают сладковатый вкус, что сыграет свою роль в процессе брожения.
Картофельная брага с добавлением муки
Именно этот рецепт браги наиболее популярен.
Ингредиенты:
- 25 литров кипячёной воды;
- 1 килограмм муки.
Приготовление.
Картошку очистить от кожуры, помыть. Натереть на средней тёрке и залить 15 литрами горячей (60 °C) воды (предварительно прокипячённой). Медленно всыпать муку, тщательно перемешивая. Смеси дать постоять до образования осадка, потом слить жидкость в другую ёмкость.
Долить остальную воду в этот осадок, перемешать. Оставить настаиваться опять до образования осадка примерно на 2 часа и снова слить жидкость в тару с первой слитой жидкостью. Добавить дрожжи (предварительно растворённые в небольшом количестве тёплой воды) и поставить бражку в тёплое место на 10–12 дней.
Выход готового продукта зависит от количества крахмала, который в разной степени содержат разные сорта картофеля.
Картофельная брага со злаковым солодом
В этом рецепте вместо муки используется злаковый солод (пророщенное зерно).
Ингредиенты:
- 20 килограмм молодого картофеля;
- 500 грамм прессованных дрожжей;
- 1 килограмм солода (пшеничного или ячменного);
- 30 литров воды кипячёной.
Приготовление.
Картошку почистить, помыть и натереть на тёрке. Добавить 20 литров горячей (70 °C) воды, перемешать и добавить солод. Опять перемешать и накрыть крышкой. Сусло нагреть до 65 °C (± 2–3 °C). Выдерживать данную температуру около часа регулярно перемешивая, дабы избежать пригорания. После этого остудить сусло до 30 °C и слить с осадка в другую ёмкость.
В оставшийся осадок налить остальную воду, подогретую до 50 °C и перемешать. Дать выстояться до образования осадка. Слить жидкость с осадка в ёмкость с первой жидкостью. Ввести растворённые дрожжи в тёплую жидкость (22–28 °C), установить гидрозатвор. Ёмкость должна стоять в тёплом месте 10–12 дней.
Картофельная брага с овсом
Из-за отсутствия в рецепте сахара алкогольный напиток получается без сладковатого привкуса, что придётся по вкусу не всем.
Ингредиенты:
- 10 килограмм картофеля;
- 1,5 килограмма прессованных дрожжей;
- 6 килограмм овса;
- 35 литров воды.
Приготовление.
Вскипятить 5 литров воды. Всыпать молотый овёс и перемешать. Картошку очистить от кожуры, помыть и натереть на тёрке. Тёртую массу засыпать в ёмкость с запаренным овсом, всё перемешать и оставить выстаиваться около 3 часов. Дрожжи развести в небольшом количестве тёплой воды и ввести в смесь, после чего долить остальную воду, а ёмкость поставить в тёплое место на 5 дней.
Солод, зерно или мука используется для расщепления картофельного крахмала в сахар. Во время брожения дрожжи переработают этот сахар в спирт. Крахмал, который не расщеплён, дрожжи переработать не смогут.
Крахмал не переработается в сахар, если будет неправильно соблюдена температура во время приготовления (обязательный интервал 61–72 °C). Если не будет обеспечен надлежащий температурный режим, брожение не активируется.
Картофельная брага с хлебом
Бражка готовится быстро благодаря добавлению сахара.
Ингредиенты:
- 2 килограмма картофеля;
- 5 килограмм сахара;
- 750 миллилитров молока;
- 4 буханки хлеба;
- 500 грамм прессованных дрожжей;
- 25 литров воды.
Приготовление.
Почистить и отварить картошку, потолочь. Добавить молоко, хлеб (раскрошенный), сахар, дрожжи и залить тёплой водой (кипячённой). Тщательно размешать брагу и на сутки поставить в тёплое место.
По какому бы рецепту ни делалась картофельная бражка, для последующего получения качественного самогона её необходимо дважды перегнать.
В ряде стран картофельный самогон запрещён из-за высокого содержания метилового спирта, синильной кислоты, сивушных масел, которые могут нанести вред здоровью.
Это не самый лучший вариант приготовления алкоголя, но если соблюдать технологию приготовления, очистить и осветлить бражку, сделать двойной перегон, то готовый алкогольный напиток будет совершенно нормальным.
Главное требование к продуктам, которые используются в качестве сырья для браги, - наличие углеводов в составе. Поэтому напиток можно приготовить даже из овощей. Именно так и получается самогон из картофеля, который не обладает идеальными характеристиками качества, но все же приемлем для употребления.
Самогон из картофеля
Все это объясняется составом овоща. В картофеле содержится большое количество крахмала. Именно он и превращается в сахар в процессе обработки дрожжами, а затем в спирт. Особенно подходит такое решение из этого овоща тем, у кого большое количество картофеля в распоряжении, а само сырье уже начинает подмерзать или портиться. Но для улучшения качества вкуса лучше воспользоваться хорошей картошкой, свежим урожаем, который собрали ранней осенью.
Особенности сырья
Способов приготовления самогона из картофеля много, от рецепта зависит и количество ингредиента, и время, и простота методики. Например, если винокур добавляет в состав к картошке дрожжи, сахар, то процесс ускоряется и выход спирта будет большим. Если в брагу добавлять такие компоненты, как хмель, овес, пивные дрожи, то приготовление становится более трудоемким и занимает больше времени.
Что касается качества картошки, то лучше, чтоб она была замороженная или подмерзшая. В таком состоянии овощ может находиться после длительного хранения в подвалах или погребах. Все объясняется с точки зрения химии. Картошка, которая подмерзла, приобретает сладковатый привкус, а это значит, что количество используемого сахара увеличивается.
Но даже в домашних условиях овощ можно подготовить, достаточно поместить картошку в холодильник или морозильную камеру на 2-3 дня. Если и этого сделать не удается, тогда потребуются дополнительные этапы по преобразованию крахмала в сахар и придется использовать муку.
Рецепты напитка из картофеля в домашних условиях
Самая простая рецептура называется «бабка», по ней легко готовить картофельный дистиллят. Но также стоит помнить, что самогон из картофеля во многих странах запрещен, поскольку является опасным продуктом. Все из-за большого количества синильной кислоты, метилового спирта и сивухи. Но от этих компонентов можно избавиться с помощью тщательной фильтрации и дистилляции. А еще выход спирта из такого самогона также не порадует винокуров, он будет значительно ниже, чем из браги на сахаре.
В качестве ингредиентов для приготовления понадобятся:
- картошка - 20 килограмм;
- солод (пшеничный, ржаной или ячменный) - 1 килограмм;
- вода - 30 литров;
- прессованные дрожжи - 500 грамм (или 100 грамм сухих).
Этапы приготовления:
- Картошку нужно помыть и перетереть на терке или прокрутить в блендере.
- В картофель вливается 20 литров воды, смесь перемешивается.
- Приготовить солод из проращенного или цельного зерна, добавить его в картофельную массу и нагреть всю смесь до температуры 65 градусов. В таких условиях солод варится в течение часа с периодическими помешиваниями. Главное, не допустить подъема температуры до 62 градусов и выше, поскольку крахмал не преобразуется в сахар и брожение не пройдет.
- После варки сусло охлаждается до 30 градусов и переливается в емкость для брожения без осадка. Туда, где остался только осадок, доливается 10 литров воды температуры 50 градусов Цельсия, все перемешивается и настаивается.
- Как только в емкости с десятью литрами воды снова появляется осадок, жидкость сливается в тару для брожения.
- К смеси, которая находится в емкости для брожения, добавляются дрожжи, устанавливается гидрозатвор.
- будет готова через 7–12 дней. Проверить готовность можно по вкусу напитка, его активности и наличию осадка на дне. При этом газ не будет выделяться через гидрозатвор.
После получения браги, не стоит медлить, нужно извлечь из нее картофельный самогон. Напиток требуется снять с осадка, то есть декантировать и перелить в куб самогонного аппарата.
Перегонка должна быть фракционной оба раза из-за большого количества примесей в бражке. В первый раз отбирают дистиллят до падения в струе до 30 %. После этого измеряют крепость дистиллята и определяют количество чистого спирта.
Далее следует до крепости в 20 %, после чего идет повторная перегонка. В процессе отбирают первые 12 % от самогона, именно эта фракция является наиболее опасной. «Головы» можно слить или использовать в качестве технического спирта. Отбор напитка продолжается до тех пор, пока крепость струи не падает ниже 45 %. «Хвосты» не перегоняют, поскольку в них содержится большое количество сивушного масла. А тела иногда разбавляют до нужной крепости и оставляют на 2 дня до стабилизации вещества.
Можно приготовить самогон из картошки с добавлением хлеба и сахара. Для рецепта потребуются:
- 2 килограмма картошки;
- 4 буханки ржаного хлеба;
- 5 килограмм сахара;
- 750 миллилитров молока;
- 500 грамм дрожжей прессованных (100 грамм сухих);
- 25 литров воды.
Чтоб приготовить самогон по технологии, понадобится сварить и растолочь картофель. Туда добавляют сахар, молоко, дрожжи и хлеб. Хлеб также предварительно крошится и все заливается теплой водой. Такая брага будет готова через 1–3 суток.
Можно вместо солода использовать овес, тогда состав для приготовления напитка несколько изменится:
- 10 килограмм картофеля;
- 6 килограмм овса;
- 150 грамм сухих дрожжей;
- 35 литров воды.
Картофель придется натереть на терке. Овес в то же время заливается пятью литрами кипятка и перемешивается. В смесь с овсом добавляется тертый картофель, и содержимое настаивается в течение 3 часов. В емкость доливается вода и дрожжи. Осталось соорудить гидрозатвор и оставить брагу на 5 дней для дозревания.
Чтоб приготовить напиток на основе проросшего зерна, потребуются:
- 8 килограмм корнеплодов;
- 4 килограмма проросшего зерна (пшеницы, овса, ячменя);
- 25 литров воды;
- 100 грамм сухих дрожжей.
Картошка предварительно варится, из нее готовится пюре. Зерно, которое проросло, нужно измельчить, например, пропустить через мясорубку. Половину солода сразу требуется засыпать в пюре из картошки, а второй половиной нужно просто присыпать его сверху и оставить в таком состоянии содержимое кастрюли на 12 часов. По прошествии времени ингредиенты перемешиваются, добавляется вода и дрожжи, а брага настаивается в течение недели.
Несмотря на все особенности процесса, такой самогон можно приготовить и сравнить вкус с другими напитками. Если есть достаточное количество картофеля, можно таким образом сэкономить на сырье. Чтобы улучшить качество и вкус напитка, из него можно в дальнейшем приготовить настойки.