Брага из картофеля для самогона. Приготовление самогона из вареных клубней картофеля и проросших зерен

Самые разные отзывы заслужил самогон из картофеля. На первый взгляд – это напиток странный: картошка – далеко не так ароматна, как фрукты ил ягоды, да и сахаров в ней совсем нет. Однако в картошке есть крахмал, который может в определенных условиях разложиться на сахара, необходимые для получения спирта.

Если урожай картофеля превзошел все ожидания, или клубни подмерзли во время хранения, вы можете попробовать поэкспериментировать и выгнать самогон из картошки.

Особенности картофельного самогона

Те, кто уже делал данный напиток, уверяют, что лучшая картофельная брага получается из подмерзших клубней (при подмерзании часть крахмала распадается на сахара). Говоря откровенно, для браги подойдет любой имеющийся в наличии картофель, за исключением гнилого.

Технология приготовления алкоголя из картошки сложнее, чем из ягодно-фруктового сырья, так как картофельный крахмал требует осахаривания. Поэтому он обычно готовится на ферментах, которые содержит солод (любое пророщенное зерно, в том числе и не просушенное – «зеленый солод»). При помощи дрожжей, конечно, возможно и чистый крахмал превратить в спирт, но выход такого самогона будет крайне мал. Чтобы осахаривание произошло как положено, надо соблюдать все указанные в рецепте температурные режимы.

Чтобы самогон из картофеля имел более благородный вкус, в состав вводятся: солод, злаки, хмель, подсластители, специи и т.п. В общем, комбинированный самогон на основе картофеля будет ярче и приятнее по вкусу.

За простотой составляющих картофельный дистиллят скрывает один из своих главных недостатков – содержание вредных веществ в нем крайне высоко. Здесь присутствуют сивушные масла, метиловый спирт и даже синильная кислота. Поэтому перегонку браги нужно осуществлять два, а лучше 3 раза, при этом каждый раз отделяются «головы» (первые 10-15% алкоголя). По окончании каждой дистилляции самогон необходимо очищать. Кстати, присутствие солода, зерновых и других составляющих снижает концентрацию вредностей в конечном продукте.

Выход самогона из одинакового количества картофеля будет различаться. Это зависит от процентного содержания крахмала в определенном сорте.

Самогон из картофеля «Бабка»

Это один из самых популярных в народе рецептов алкоголя из картошки. Простая технология, доступное сырье – что еще надо для эксперимента? Выход самогона по этому рецепту примерно 4-4,5 литра, с использованием сахара – 5-5,8 литра.

Сахар необязательная составляющая рецептуры, чаще всего он добавляется, чтобы повысить выход алкоголя. В рецепте указано 20 кило картофеля, однако не будет серьезной проблемы, если ее будет на 1,5-2 килограмма больше или меньше.

Есть рецепты, в которых при сохранении технологии вводится только одна замена – вместо солода берется мука (из любого зерна). Если в процессе создания алкоголя используется ржаной солод или мука, то полученный в итоге продукт зовется «картофельная водка».

Приготовьте:

картошки – 20 кило
солода (ячменного, пшеничного, ржаного и т.д.) – 1 кило
дрожжей – 500 граммов прессованных или 100 граммов сухих
воды – 30 литров (и + по 4 литра на каждое дополнительное кило сахарного песка)
сахара (можно не добавлять) – 1 кило

Готовить надо так:

Если картошка хранилась в тепле, подержите ее сутки-двое на морозе, или хотя бы ночь в морозилке (из мороженого картофеля алкоголя выйдет больше). Дайте клубням согреться при комнатной температуре, вымойте наилучшим образом и измельчите их блендером до состояния пюре.
Нагрейте воду (20 литров) до температуры 70°C и залейте ею сырое картофельное пюре. Тщательно размешайте состав.
Внесите солод, перекрученный на мясорубку и еще раз вымешайте массу.
Накройте емкость и доведите температуру сусла до 65°C. Поддерживая эту температуру (плюс-минус 2°C – но не выше 72°C) в течение часа. Это осуществляется медленным нагреванием с регулярным (каждые 10 минут) помешиванием.
Далее сусло нужно быстро охладить до 30°C. На это не должно быть затрачено более получаса. Для этого емкость с суслом опустите в ванну, заполненную ледяной водой или льдом.
Охлажденный состав нужно отделить от осадка, поэтому его процеживаем, переливая полученную жидкость в бродильный чан.
Отделенный осадок залейте оставшимися 10 литрами воды, предварительно нагрев их до 50°C. Тщательно перемешайте и оставьте на 15-20 минут, затем снова процедите и полученную жидкость долейте в чан для брожения.
Дрожжи разводятся по описанию, данному на этикетке к ним, и вводятся в картофельную жидкость.
Если вы решите добавлять сахар, то 1 кило нужно развести в дополнительных 4-х литрах теплой воды и влить в бродильный чан. Если сахар вводиться в рецептуру не будет – то просто опустите этот пункт.
Сформированная брага из картофеля закрывается крышкой с гидрозатвором (можно самодельным) и отправляется в теплое темное помещение на 5-15 дней. За это время брожение завершиться и брага будет готова к перегонке. В ее вкусе должна полностью исчезнуть сладость, выпадет осадок, бульканье прекратится.
Перед дистилляцией брага из картошки фильтруется, осадок выбрасывается, а жидкость отправляется в перегонный куб.
Первая перегонка. Чаще всего производится без разделения на фракции. Дистиллят гонится до 30% крепости. Мы рекомендуем отделять на этом этапе 10% «голов» из-за повышенной концентрации вредных веществ в подобном алкоголе. Очистку полученного напитка нужно провести непременно.
Вторая перегонка. Весь полученный на прошлом этапе спирт разводится водой до 20% крепости. На этом этапе обязательно разделить выход на фракции, слив при этом 15% «голов». При падении крепости ниже 45-40% дистилляцию прекращаем. Полученный в середине дистиллят — «тело» — еще раз очищаем и только после этого разводим до 45% крепости.

Порой проводится еще и третья перегонка, что значительно увеличивает чистоту напитка, но уменьшает его выход.

После разбавления водой, самогон оставляют на пару дней в прохладном месте для стабилизации напитка. После этого он пригоден для пития или приготовления настоек.

Возможные варианты картофельного самогона

У любителей самогоноварения можно встреть множество других рецептов алкоголя, созданного на основе картошки. Технология приготовления любого из них практически полностью дублирует описанную выше, поэтому в приведенных далее рецептах процесс приготовления будет описан кратко.

Все пропорции в рецептах можно увеличивать, т.к. здесь описан приемлемый минимум, так сказать – для пробы.

Самогон из овса и картофеля

Приготовьте:

Картофеля – 5 кило
Овса — 3 кило
Дрожжей прессованных – 0,75 кило
Воды бутилированной – 17,5 литров

Готовить надо так:

Картофель вымыть и натереть, зерно перемолоть и залить 2,5 л. кипятка.
При непрерывном помешивании ввести картофельную массу и выдержать под крышкой на протяжении 3-х часов.
Ввести с состав распущенные дрожжи и воду, отправить на брожение.
Через 1-1,5 недели – перегнать методом двойной дистилляции с очисткой и отделением «голов» и «хвостов».

Самогон «Быстрый» из хлеба и картошки

Приготовьте:

Картофеля – 2 кило
Хлеба ржаного (темного) – 4 буханки
Дрожжей– 0,5 кило прессованных или 0,1 кило сухих
Сахарного песка – 5 кило
Воды бутилированной – 25 литров
Молока – 0,75 литра

Готовить надо так:

Картошку отварить в части воды, растолочь (не сливая воду) и добавить перетертый в крошку хлеб, молоко, сахарный песок и распущенные дрожжи.
Оставшуюся воду подогреваем до 28-30°C и соединяем с картофельно-хлебной массой.
Эта брага готова уже через 24 часа. Ее фильтруют и перегоняют дважды,

Самогон из пророщенных зерен (зеленого солода) и вареной картошки

Приготовьте:

Картошки – 8 кило
Проросших злаков (пшеницы, овса, ржи, ячменя) – 4 кило
Прессованных дрожжей – 100 граммов
Воды – 25 литров

Готовить надо так:

Картошку отварить в части воды, растолочь (не сливая воду).
Смешать пюре и половиной перекрученного на мясорубке зеленого солода.
Оставшейся частью измельченного солода посыпать сверху на картофеле-зерновую смесь.
Через 12 часов состав вымешать и введите в него теплую (28-30°C) воду и распущенные дрожжи.
Через 1-1,5 недели бражку профильтровать, и перегнать два раза с очисткой и отделением «голов».

Самогон из картофельного крахмала

Чтобы создать картофельный самогон не обязательно обладать запасами картошки. Его вполне можно сделать из крахмала. Наличие солода в рецепте – обязательно.

Приготовьте:

крахмала (картофельного или даже кукурузного) –5 кило
солода (любого) – 1,75 кило
воды чистой – 20 литров
дрожжей – 250 гр. прессованных или 50 гр. сухих.

Готовить надо так:

Измельчить солод до состояния крупы.
Крахмал развести в 15 литрах воды и проваривать на протяжении 2-х часов избегая образования комочков. Остудить до 60°C.
В полученный клейстер всыпать солод, вымешать и выдержать 45 минут, поддерживая температуру 60°C (плюс-минус 2-3 градуса) – укутать, держать на печке и т.п.
Быстро охладить сусло (не более чем за 30 минут), влить оставшиеся 5 литров воды и распущенные дрожжи. Крахмальная брага готова, осталось только выждать 3-9 дней. Пока она перебродит. Это должно происходить в темном теплом помещении под крышкой с гидрозатвором.
Перелить жидкость в перегонный куб стараясь не потревожить осадок. Первая дистилляция проводится без деления спирта на фракционные составляющие до начала выхода 30% самогона.
Разбавить алкоголь водой до 20% крепости и сделать повторную дистилляцию, собрав «головы» (первые 10-15% выхода) в отдельную емкость. Серединную часть отбираем до падения крепости в пределах 45%. «Хвосты» также собираем отдельно.
Алкоголь второй перегонки («тело») разбавляем водой до 40-45% и даем ему стабилизироваться 2-3 дня.

(1 votes, average: 5,00 out of 5)

Сегодня приготовить алкоголь в домашних условиях не составит особого труда. Ведь всё необходимое для приготовления в свободном доступе – благодаря развитию интернет-магазинов, достать из заграницы по низкой стоимости любое оборудование и ингредиенты.

Однако в России существует ряд рецептов, которые как были, так и остаются исконно русскими. А именно, приготовление самогона из картошки (самогон из картофеля) . Несмотря на то, что можно практически из любого сырья, рецепт на картофеле считается менее затратным в финансовом плане. Ведь картофель, в отличие от каких-либо экзотических овощей и фруктов, имеется практически в каждом доме.

Полезная информация

Два компонента, необходимых для активизации процесса брожения – это сахар и дрожжи. И именно с этого момента начинаются все тонкости приготовления. Первое, что необходимо – это преобразовать крахмал с картофеля в сахар. Поэтому перед приготовлением браги картофель отправляется в морозилку на время от 24 до 48 часов. Мороженный свежий картофель имеет приторно-сладкий привкус.

Примечание: особенно кстати рецепт браги на основе картофеля может оказаться в морозы, когда картофель, заготовленный на зиму, частично помёрз. В еду он всё равно уже вряд ли пойдёт. А вот для приготовления картофельного самогона – вполне.

Конечно, самогон из свежего картофеля, картофельный самогон (самогон из картофеля), получается немного вкуснее, нежели из помёрзшего. Однако разница не критична и незнающий человек вряд ли определит разницу приготовленного в домашних условиях алкоголя. Минимальный набор ингредиентов делает рецепт максимально экономным как по затрачиваемому времени, так и с финансовой точки зрения .

Однако для того, чтобы разнообразить вкус и сделать его более насыщенным, в процессе приготовления самогона из картофеля добавляют следующие ингредиенты (необязательно одновременно все):

Хмель;
Овёс;
Пивные дрожжи вместо (или вместе с) обычных;
Разного рода подсластители;
И другое.

С увеличением ингредиентов увеличивается и время приготовления браги по данному рецепту.

Рецепт

Рецепт – самогон из картофеля. На 20 кг мороженного картофеля потребуется:

Вода кипяченая, 25л;
Мука, от 0,8 до 1,2 кг;
Дрожжи.

Поэтапный рецепт приготовления:

Очистить картофель от кожуры. Промыть.
Натереть картофель на средней тёрке.
Вскипятить 15 литров воды и не дать остыть до 60 градусов или ниже.
Залить получившееся пюре водой.
В получившуюся массу всыпать муку и перемешать до однородного состояния.
После выпадения осадка содержимое переливается в другую тару.
Оставшиеся заранее вскипяченные 10 литров добавляются в смесь.
Дать картофелю настояться несколько часов при комнатной температуре.
При выпадении осадка перелить содержимое в первую тару. Именно на этом этапе приготовления самогона из картофеля получается брага.
Наступает момент дрожжей. Разведённые в тёплой воде дрожжи добавляются в смесь. Температура воды должна быть приблизительно равна 28 градусам.
Настаивается самогон от недели до 12 дней в тёмном месте.
Как : горьковатый вкус, осадок, светлый оттенок жидкости.

После чего брага перегоняется на самогонном аппарате. Самогонщики рекомендуют обратить внимание на такие вещи, как тщательная очистка картофеля перед приготовлением, а также двойной прогон через самогонный аппарат. Какой был выбран рецепт и с каким количеством ингредиентов – не важно. Ведь чем чище самогон, тем он приятнее и полезнее. Разумеется, в умеренных количествах .

Однако стоит учитывать, что самогон по рецепту без использования сахара будет горчить. Для людей, любящих сладковатые алкогольные напитки, следует остановить свой выбор на рецептах с добавлением сахара.

Так, на 2 кг картофеля потребуется следующее, рецепт:

Вода, 25 л;
Хлеб, 4 буханки;
Сахар, 5 кг;
Дрожжи сухие, 100 г;
Молоко, 0,75л.

Техника приготовления достаточно проста. После того, как картофель был очищен, промыт и отварен, его толкут в пюре. Буханки хлеба накрошить, добавить в толчённый картофель. Туда же отправляются дрожжи, залитые тёплым молоком и сахар.

Полученная смесь заливается теплой кипячёной водой и отправляется в тёмное место на сутки. Полученная брага перегоняется. 1 раза перегнать будет достаточно.

Но чтобы добиться более чистого вкуса, можно перегнать несколько раз, тем самым увеличив качество приготовленного в домашних условиях алкоголя. Вот такая брага (самогон из картошки) в домашних условиях. Надеюсь, вам пригодился данный рецепт.

Видеорецепт

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 ...

Картофель является основным видом крахмалосодержащего сырья для получения спирта. Кроме картофеля, сырьём для производства спирта могут служить кукуруза, рожь, овёс и другие злаки, содержащие углевод - крахмал.

Картофель распаривают в больших закрытых котлах водяным паром и превращают в полужидкую кашицу (затор). В больших запарных чанах эту кашицу смешивают с проросшими и затем высушенными зёрнами ячменя - солодом. Под действием содержащегося в солоде диастаза - биохимического катализатора очень сложного и ещё невыясненного строения (биохимические катализаторы называются ферментами, или энзимами), крахмал, содержащийся в картофеле (в количестве около 20%) присоединяет воду и превращается в сахаристые вещества (главным образом в дисахарид мальтозу):

Коэффициенты при формулах показывают необходимое количественное соотношение реагируемых веществ и продукта реакции: на определённое число молекул крахмала (m) расходуется половинное количество молекул воды m/2 и получается такое же количество молекул сахара.

Гидролиз крахмала под действием солода с образованием мальтозы открыл в 1814 г. русский академик Кирхгоф *. Эту операцию винокуры называют «осахариванием затора». Кашица становится сладкой и более жидкой. Образуется «сусло». К нему прибавляют культуру низших грибков - дрожжи - и переводят в большие открытые бродильные чаны, где в течение приблизительно трёх суток происходит винное брожение: сахаристые вещества под влиянием дрожжей превращаются в этиловый спирт-Сущность брожения заключается в следующем. Быстро размножаясь в питательной среде, грибки дрожжей вырабатывают два энзима, два различных по действию и сложных по строению катализатора: мальтазу и зимазу. Первый катализатор производит гидролиз дисахарида мальтозы на две частицы глюкозы:

а второй, зимаза, производит собственно брожение: он разлагает глюкозу на углекислый газ и этиловый спирт:

Из полученной бражки, содержащей около 10% спирта, перегонкой на колоннах выделяют 90-96-процентный спирт-сырец, который и идёт на получение бутадиена. Из 12 г картофеля можно таким путём получить 1 т этилового спирта. Остатки после отгонки спирта (барда) состоят из азотистых веществ, жиров, минеральных веществ и служат прекрасным кормом для скота. Подсчитано, что отходы от каждого литра спирта могут дать два литра молока.

Итак, мы получили спирт из картофеля. Его получают в огромных количествах и до сих пор. Плохо только одно: на производство такого спирта нужно затрачивать пищевое сырьё. Но нельзя ли получать спирт для технических целей, не расходуя пищевых продуктов?

* В истории науки известен также его однофамилец, немецкий физик Г. Кирхгоф, родившийся в 1824 г. и открывший в 1859 г. вместе с Р. Бунзеном спектральный анализ - способ обнаружения химических элементов по их спектру.

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.

Предыдущая статья: Правила маринования шампиньонов Следующая статья: Чем отличается борщ от щей: особенности приготовления, состав и отзывы Борщ чье блюдо