Новая технология переработки зерна на спирт и кормопродукты при спутных процессах брожения и отгонки под вакуумом



жүктеу 310.81 Kb.
Дата25.09.2018
өлшемі310.81 Kb.






НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ЗЕРНА НА СПИРТ ИТЕХНОЛОГИЯ ЭТИЛОВОГО СПИРТА КОРМОПРОДУКТЫ

НА ОСНОВЕ ПРИ СПУТНЫХСОПРЯЖЕНИЯ ПРОЦЕССОВ

АХ

БРОЖЕНИЯ И ДИСТИЛЛЯЦИИОТГОНКИ ПОД ВАКУУМОМ



Д.В.Арсеньев, А.А.Ежков

Научно-производственная компания "Экология",

г. Москва


  1. Проблема качества спирта.

За последние годы промышленное производство пищевого этилового спирта в России характеризуется значительным повышением требований к физико-химическому и органолептическому качеству спирта. Большое внимание уделяется модернизации ректификационных установок, обеспечивающих глубокую очистку спирта от примесей, образующихся в ходе технологических процессов.


Дальнейшее повышение физико-химического и органолептического качества спирта может быть достигнуто на основе технологических решений, направленных на предотвращение или существенное снижение образования примесей при его получении.
Как известно, в анаэробных условиях дрожжевая клетка Saccaromyces cerevisiae получает энергию для размножения и роста путем превращения глюкозы в этиловый спирт. Кроме собственно пластического обмена, часть этой энергии расходуется в так называемом метаболизме поддержания, связанном, в том числе, с работой систем активного транспорта против градиента осмотического давления окружающей среды.
Поскольку спирт является сильнейшим фактором осмотического давления, его накопление в процессе брожения приводит постепенно к энергетическому голоду клеток, прекращению роста и биосинтеза спирта, и их гибели. Процесс подавления жизнедеятельности и гибели дрожжей начинает заметно проявляться уже при содержании спирта в среде 6-8 % об. и сопровождается целым рядом метаболических сдвигов и, соответственно, резким увеличением количества загрязняющих метаболитов. В этой связи, при подборе промышленных штаммов-продуцентов этилового спирта одним из важнейших признаков является их осмотолерантность.
Наряду с примесями, интенсивно образуемыми спиртовыми дрожжами в конце периода брожения, примеси образует и загрязняющая микрофлора. Например, изопропанол - одна из наиболее трудно отделяемых браго-ректификацией примесей, образуется клостридиями, попадающими в сусло с остатками почвы и сорной примесью зерна. Повышение уровня асептики процессов брожения и дрожжегенерации также приводит к снижению содержания примесей в спирте и повышению его органолептического качества.
Бражная колонна, в которой происходит кипячение бражки под атмосферным давлением, также является мощным генератором примесей. Содержание некоторых примесей в бражном дистилляте, например, уксусного альдегида, увеличивается в разы по отношению к исходной бражке. Добавляются также новообразования, не содержавшиеся в бражке. Применение вакуума при дистилляции бражки, как известно, существенно снижет образование примесей на этой стадии.


  1. Проблема утилизации послеспиртовой барды

При получении спирта из зерна практически только крахмал, составляющий 52-54 % сухого вещества зерна, используется для биосинтеза спирта. Остальное выводится с бардой. Сухое вещество барды содержит примерно 28% сырого протеина, в котором до 40 % особо ценных для КРС байпасных белков. Поэтому зерновая барда спиртовых заводов является в принципе весьма ценным кормовым ресурсом.


Однако, этот ресурс в настоящее время далеко не всегда эффективно используется. Для многих заводов это скорее проблема загрязнения окружающей среды, постоянно угрожающая остановкой производства.
Организация при спиртовом заводе получения сухой зерновой барды или так называемых сухих кормовых дрожжей (СКД), получаемых путем обогащения барды биомассой дрожжей рода Candida за счет частичного использования ими сухого вещества барды (пентозы и органические кислоты) требует серьезных капитальных вложений на оборудование по дрожжегенерации, обезвоживанию и сушке. Такое производство характеризуется также высокой энергоемкостью. Кроме того, если процессы дистилляции бражки, а также выпарки и сушки барды или СКД проводятся при температурах выше 80 оС, питательная ценность продукта падает. Так, при 100 оС переваримость протеина снижается вдвое.


  1. Брожение под вакуумом.

Важнейшей особенностью новой технологии спирта является проведение процесса брожения под вакуумом.


Нашими исследованиями установлено, что протекание брожения в условиях вакуума характеризуется целым рядом отличительных особенностей, делающими эту технологию весьма привлекательной, особенно для получения высококачественного спирта:


  • В условиях вакуума дистилляция спирта происходит непосредственно в бродильном чане при температуре брожения, и он отводится из жидкой фазы сразу по мере его образования. Таким образом, брожение протекает практически при нулевой концентрации спирта в бражке.

  • Скорость образования спирта (следовательно, и производительность оборудования) повышается в 2-3 раза.



  • Жизнеспособность дрожжей и их активность сохраняется на первоначальном уровнеуровне, на протяжениепротяжении всего цикла брожения.

  • Выход спирта на тонну крахмала сохраняется в пределах не ниже установленных норм. При этом, накопление биомассы дрожжей увеличивается в раза.

  • Гидромодуль замеса становится возможным увеличить до уровня 1:1.

  • В бродильном чане, при работе с такими гидромодулями, посторонняя микрофлора практически отсутствует. Отсутствуют примеси, характерные для загрязняющей микрофлоры, например изопропанол.

  • На выходе из бродильного чана концентрация спиртового дистиллята составляет 35 %, что дает возможность направить его непосредственно на эпюрацию, исключив из состава установки ректификации бражную колонну.

  • В конце цикла брожения, за счет испарения воды содержание сухих веществ в жидкой фазе бродильного чана возрастает до 3026-3530%. Такая сметанообразная, сохраняющая текучесть, жидкость, содержащая 4232-4336% сырого протеина (в пересчете на а.с.в.), по существу, является сконцентрированной бардой, готовой для окончательной сушки.




  1. Описание опыта.

Культура Sacharomyces cerevisiae остается на сегодняшний день самым используемым микроорганизмом в спиртовой отрасли и важнейшим организмом, применяемым при производстве фактически всего пищевого этилового спирта. Таким образом, этанол, количественно и экономически является самым распространенным продуктом биотехнологии. Производство пищевого этилового спирта является многоотраслевым процессом, основанным на процессах биохимии и микробиологии исходного сырья, дрожжевого брожения и технологических процессах выделения этанола, утилизации послеспиртовой барды и вторичных продуктов производства. И если этапы концентрирования и выделения спирта, а также утилизации барды достаточно проанализированы, то этап микробиологической ферментации (брожение) заслуживает особого пристального внимания, так как представляет собой наименее изученный участок процесса производства спирта. Понимание своеобразного «черного ящика» спиртового брожения дает возможность сократить производственные затраты и по-новому обрисовать перспективы уже изученных технологий спиртовой отрасли.
Когда дрожжи помещаются в пригодную микробиологическую среду при благоприятных температуре и рН, они растут и развиваются до тех пор, пока не истощатся питательные вещества или не произойдет накопление летального уровня токсичных метаболитов. Причем рост дрожжевой культуры при анаэробных условиях тесно связан с накоплением этанола. Следовательно, максимального производства спирта дрожжами можно достичь, обеспечив им идеальные условия обитания при постоянном отборе ингибирующего метаболита. Новая технология по производству спирта (ТПОС), разработанная сотрудниками ЗАО НПК Экология, основана на поддержании дрожжевых клеток в активном состоянии, способными легко усваивать доступные углеводы и оставаться жизнеспособными на протяжении всего процесса ферментации.

Технология прямой отгонки спирта (ТПОС) позволяет вести процесс брожения при непрерывном отборе спирта и сопутствующих метаболитов из сбраживаемой среды под вакуумом с последующей их конденсацией и дистилляцией. Одним из основных факторов технологии, который не позволяет посторонней микрофлоре вмешиваться в дрожжевой метаболизм через конкуренцию за питательные вещества, является высокая исходная концентрация сухих веществ сусла. Практически полное отсутствие в технологическом процессе посторонней микрофлоры и продуктов ее метаболизма, позволяет сохранить исходную чистоту, высокую активность и жизнеспособность дрожжевой культуры на протяжении не только всего технологического процесса, но и в самой послеспиртовой барде.


Получаемая в классических технологиях послеспиртовая барда (фильтрат) содержит дрожжевую культуру, дезактивированную теплом бражной колонны. Таким образом, происходят значительные потери дополнительных для кормопродуктов источников витаминов, микроэлементов, углеводов, жиров и др. клеточных компонентов. Использование же новой технологии (ТПОС) с сохранением биологически активной микробной биомассы в послеспиртовой барде, позволяет производить полную утилизацию вторичного продукта и дополнительно использовать полученную культуру в производстве высокоэффективных кормовых концентратов, белково-витаминных комплексах и сбалансированных кормах.

АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОЦЕССА

Предлагаемая аппаратурно-технологическая схема включает в себя следующие операции:
Измельчение зерна и приготовление замеса;

Гидроферментативная обработка зернового замеса, полученного при гидромодуле 1:1;

Сбраживание полученного сусла в бродильной батарее под вакуумом, с одновременной отгонкой водноспиртовых паров с последующей их конденсацией в спирт-дистиллят;

Сушка послеспиртовой барды.
Аппаратурное оформление процесса (рис. 1) включает:
дробилку, смеситель, аппарат ГДФО, систему емкостей для сбраживания полученного сусла под вакуумом, конденсатор-теплообменник для охлаждения отогнанныхконденсации водноспиртовых паров, вакуумный насос, сушка.


Рис. 1 Функциональная схема установки для комплексной переработки зерна на спирт и кормопродукты

Для проведения исследований предлагаемойотработки технологических режимови была создана опытно-промышленная установка, фотография которой приведен на рис. 2.



Рис. 2. Опытно-промышленная установка ТПОС

Ниже рассмотрены некоторые результаты испытаний, проведенных на опытно-промышленной установке ТПОС в период 2001-2004 гг.

Во время проведения одного из этих испытаний объектом переработки служило зерно тритикале, крахмалистость которого составляла – 58, 14%, влажность – 12,0%. На стадии приготовления замеса соотношение количества воды и помола (гидромодуль) составляло 1:1. Температура используемой воды не превышала 20°С. Содержание сухих веществ в замесе – 44 % абс.с.в. Обработку Процесс приготовления сусла замеса проводили механико-ферментативным способом в аппарате ГДФО с использованием концентрированных ферментных препаратов фирмы «Alltech», по дозировкам, рекомендуемым фирмой. При этом в процессе приготовления сусла осуществлялось непрерывное перемешивание и его рециркуляция через выносной контур аппарата.

На первой стадии механико-ферментативной обработки использовали бактериальную термостабильную α-амилазу Хай-Т. Поскольку температурный оптимум равный 80-85°С был достигнут через 2 часа от начала процесса приготовления сусла, общая продолжительность стадии разваривания составляла 3 часов. При этом в процессе приготовления осуществлялось непрерывное перемешивание замеса и его рециркуляция через выносной контур аппарата. Процесс охлаждения замеса проводили в том же аппарате гидродинамической ферментативной обработки сырья до температуры 61-58°С, затем в аппарат задавали концентрированный ферментный препарат глюкоамилазы – Алькоголазы 400 с последующим охлаждением сусла для подготовки его к задаче дрожжей. Одновременно в сусло задавался комплексный антибиотик Лактозид, а также комплексный ферментный препарат Ризозайм (производство фирмы «Alltech»). Дозировки препаратов рассчитывали из норм, рекомендуемых фирмой-производителем.
В качестве засевных дрожжей использовали сухие спиртовые дрожжи Суперстарт-Ист, производимые фирмы «Alltech». Количество задаваемых дрожжей задавали из рассчитывали расчета также исходя из рекомендуемой15 млн./мл сусла .

дозировки и составляющей 250 гр./ 1 м3 среды. Предварительно готовили суспензию дрожжей, разводя их водой в соотношении 1:4, после чего вносили их параллельно в систему емкостей брожения-отгонки, где тщательно перемешивали со средой при помощи мешалок.

Линию емкостей брожения-отгонки подключали к вакуумувакуум-системе, поддерживая постоянное разряжение в системе. Водноспиртовые пары и пары углекислого газа, образовавшиеся в процессе брожения в системе, направлялись в два последовательно работающих конденсатора, один из которых охлаждался водой, в другом хладагентом являлся испаритель холодильной машины.
Динамика процесса оценивалась путем пробоотбора и визуального контроля над количеством образовавшегося спирта, которое определялось по объему образовавшегося конденсата и по содержанию безводного спирта в нем.


  1. Основные результаты экспериментальных исследований.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Задачей проводимых испытаний было определение эффективности работы опытно-промышленной установки по производству этилового спирта из крахмалосодержащего сырья с использованием прямой отгонки спирта под вакуумом при совмещении процессов брожения и отгонки.


Поскольку предлагаемая технология является двухпродуктовой, то и ее эффективность корректно рассматривать по двум продуктам – спирту и послеспиртовой барде. Именно поэтому эффективность технологии прямой отгонки спирта определялась по следующим показателям:


  • выход спирта из одной тонны условного крахмала сырья,

  • содержание сухих веществ в остатке массы после отгонки спирта (послеспиртовой барде),

  • остаточное количество углеводов в массе после отгонки спирта,

  • продолжительность процесса брожения,

  • состав примесей в получаемых дистиллятах,

  • качество спирта ректификата из получаемого дистиллята,

  • состав высушенной послеспиртовой барды,

  • аминокислотный состав протеина высушенной послеспиртовой барды,

  • а также по эффективности использования высушенной послеспиртовой барды в качестве кормовой добавки при откорме свиней.




  • 1. Определение выхода спирта

Количество введенного в процесс сырья составила 188 кг.определялось взвешиванием измельченного сырья, используемого на испытание. Всего было взято 6 навесок, общая масса которых составила 188 кг. Крахмалистость сырья имела показатель, равныйсоставляла 58,14 %, поэтому общее количество условного крахмала сырья составило 109,3 кг.

Выход спирта из одной тонны условного крахмала тритикале составляет 65,5 дал, а с учетом надбавки в 0,7 дал за счет использования ферментных препаратов – 66,2 дал.
ПлановоеПлановый количество выход безводного спирта, которое должно быть получено при испытаниях 7,23 дал, а фактически получено 7,22 дал.
Поскольку количество безводного спирта определялось суммарно по часовым пробам, то погрешность в таких пределах такого рода определений в таких размерах допустима. Таким образом, в результате испытаний получен плановый выход спирта, при общей продолжительности брожения 46 (сорок шесть) часов.

Динамика процесса брожения оценивалась также по образованию спирта. Эти данные представлены в табл. 1 и на рис. 3 и 4.








Таблица 1

Динамика процесса сбраживания





Продолжительность

брожения, час



Получено безводного спирта

Скорость образования (накопления) спирта, дм3

Интервал времени сбраживания, ч

дм3

% к max

000

0

0

0

0

4

3,44

4,8

0,86

от 0 до 4

8

7,58

10,50

1,03

от 4 до 8

12

13,69

19,00

1,52

от 8 до 12

16

28,50

39,50

3,70

от 12 до 16

20

39,20

54,25

2,67

от 16 до 20

24

47,30

65,20

2,02

от 20 до 24

28

58,67

81,30

2,84

от 24 до 28

32

65,01

90,04

1,58

от 28 до 32

36

67,81

93,92

0,70

от 32 до 36

40

70,77

98,02

0,74

от 36 до 40

44

71,54

99,08

0,19

от 40 до 44

46 (стяжка)

72,2

100 %

0,16

46 (стяжка после 46 часов)

Процесс накопления спирта заканчивался к 46 часам с минимальным приростом образования его в период от 40 до 46 часов. Максимальная скорость сбраживания и накопления спирта наблюдается в период с 16 до 24 часов процесса. Достаточно активно процесс проявляет себя до 32 часов, после чего наблюдается снижение скорости образования и накопления спирта, что свидетельствует об окончании сбраживания основного количества углеводов бродящей массы. Таким образом, проведение процесса брожения в условиях вакуума не снижает бродильной активности дрожжей, а наоборот способствует интенсификации данного процесса, так как одновременно происходит удаление летучих веществ (продуктов метаболизма) из среды, которые могут ингибировать жизнедеятельность дрожжей и вести к снижению их активности.




  • 3. Характеристика остатка массы послеспиртовой барды после окончания процессов брожения и отгонки и содержания примесей дистиллята

После окончания процесса отгонки спирта из системы бродильных емкостей, отбиралась проба оставшейся массы послеспиртовой барды, которая подвергалась анализу на наличие в ее составе остаточных углеводов и сухих веществ. Эта же барда высушивалась на установке ЗАО НПК «Экология» и в сухой массе барды повторяли ту же последовательность измерений с дополнительным определением на наличие азота.


Данные результатов определений приведены в таблице 2.
Таблица 2

Характеристика сухого и влажного остатка барды после окончания процесса брожения


Наименование продукта, %

Содержание сухих веществ, %

Остаточные углеводы, г/100 г

Углеводы, % на сухое вещество

Общий азот, %

Влажный остаток

18,6

2,20

11,8

-

Сухой остаток

91,0

10,4

11,4

32,6

Контроль

3,7

0,421

11,4

-

Для оценки состава примесей и их количественного соотношения проводили газохроматографический анализ конденсатов, полученных на опытно-промышленной установке ЗАО НПК «Экология»; и контрольных, полученных при переработке той же партии сырья по режиму, аналогичному механико-ферментативной обработке, с использованием сухих дрожжей Суперстарт-Ист, но по традиционной технологии.


В таблицах 3 и 4 приводится количество примесей по их основным группам, а также расшифровывается состав сивушного масла и летучих кислот, которые в основной своей массе влияют на конечную органолептическую оценку продукта.

Таблица 3

Содержание отдельных групп примесей в дистилляте при сбраживании под вакуумом и по традиционной технологии

Наименование групп примесей


Содержание примеси, мг/дм3

сбраживание под вакуумом

сбраживание по традиционной технологии (контроль)

Альдегиды

3801,836

497,325

Эфиры

1989,144

382,853

Ацетон

0,661

15,520

Сивушное масло (высшие спирты)

4312,996

3132,453

Летучие кислоты

208,633

6209,525

Фенил-алкоголь (ароматический спирт)

58,386

223,624


Таблица 4

Количественный состав сивушного масла и летучих кислот в дистиллятах





Наименование примесей в отдельных группах

Брожение под вакуумом

Контроль


Сивушное масло (высшие спирты)

Содержание компонентов


мг/дм3

%

мг/дм3

%

4312,996

100

3132,453

100

2-пропанол

нет

нет

1,305

0,05

2-бутанол

нет

нет

2,922

0,17

1-пропанол

192,734

4,68

438,800

15,81

изобутанол

921,364

20,25

666,508

20,04

1-бутанол

9,627

0,22

29,763

1,06

изоамилол

3187,368

74,80

1972,486

62,49

1-пентанол

нет

нет

2,057

0,09

гексанол

1,896

0,045

8,514

0,40
















Летучие кислоты

208,633

100%

6209,525

100%

уксусная

149,522

73,73

2177,331

37,73

пропионовая

39,307

16,86

3929,272

60,07

изомасляная

7,560

3,49

36,643

0,82

масляная

4,266

2,52

18,284

0,51

изовалериановая

5,106

2,31

34,033

0,57

валериановая

2,871

1,08

13,964

0,30

Суммарное количественное содержание сивушного масла и летучих кислот

4521,629


(меньше в 2 раза по сравнению с контролем)

100%

9341,978

100%

Как следует из представленных данных, при технологическом процессе, разработанным ЗАО НПК «Экология», отмечается изменение состава отдельных групп примесей в сивушном масле и, прежде всего, содержания 2 и 1-пропанола, т.е. числа наиболее трудно удаляемых примесей. При брожении системы под вакуумом в составе сивушного масла снижается содержание 1-пропанола и отмечается полное отсутствие 2-пропанола. Основная часть примесей данной технологии представлена в сивушном масле изоамилолом (74,80 %).

В контрольном образце имеется в небольшом количестве (0,05 %) 2-пропанол, количество же 1-пропанола в 4 раза превышает его показатель по сравнению с вариантом брожения под вакуумом. При сравнительном анализе состава летучих кислот отмечаются различия в контрольном и опытном вариантах. В составе летучих кислот опытного варианта преобладает уксусная, а в контрольном варианте – пропионовая.

Таким образом, эти результаты косвенно подтверждают, что имеет место изменение процессов метаболизма в дрожжевых клетках при их размножении и жизнедеятельности (брожении) в условиях вакуума.


  • 4. Качество спирта ректификата из полученного дистиллята

В табл. 5 приведены сравнительные физико-химические показатели спирта ректификата, получаемого по технологии прямой отгонки спирта и спирта «Альфа» по ГОСТ Р 51652-2000.


Таблица 5

Сравнительные физико-химические показатели спирта ректификата, получаемого по технологии прямой отгонки спирта


Показатель



Спирт ректификат

Альфа

ГОСТ Р


51652-2000

По технологии прямой отгонки спирта

Массовая концентрация (в пересчете на безводный спирт) мг/дм3, не более







альдегидов

2

0,3

сивушного масла 1-пропанол, 2- пропанол, изобутанол и изоамилол, 1-бутанол

6

0,4

изоамилола и изобутанола

2

0

Содержание метанола в пересчете на безводный спирт, об.%, не более

0,03

0,001

Массовая концентрация в безводном спирте эфиров мг/дм3, не более

10

0



  • 5. Состав и характеристики сушеной послеспиртовой барды

В процессе обработки ни на одной из стадий технологического процесса обрабатываемое сырье не подвергается воздействию температуры превышающей 850С. А такие мягкие термические режимы, в свою очередь, обеспечивают минимум потерь аминокислот в послеспиртовой барде.

Результаты анализа сушеной послеспиртовой пшеничной барды, полученной в одном из испытаний, и ее аминокислотного состава (табл. 6 и 7) показали, что по своим кормовым свойствам она не уступает сушеной послеспиртовой барде из кукурузы (международный номер корма 5-28-2360).

Таблица 6


Результаты анализа сушеной послеспиртовой пшеничной барды


Показатель

Результаты анализа сушеной барды

Документ, регламентирующий метод испытаний

пшеничной

кукурузной

(международный номер корма 5-28-236)


Массовая доля, %

влаги

протеина

клетчатки

жира

золы

крахмала

сахара

кальция


фосфора

7,9


30,22

5,11


9,45

6,23


1,25

3,27


0,07

1,05

9,0

27

9,1



4,55

-

-



-

0,14


0,66

ГОСТ 13496.3-92 п.2

ГОСТ 13496.4-93 п.2

ГОСТ 13496.2-91

ГОСТ 13496.15-97

ГОСТ 26226-95 п.1

ГОСТ 26176-91

ГОСТ 26176-91

ГОСТ 26570-95 п.2

ГОСТ 26657-97 п.2.2



Токсичность

не установл.

не токс.

МУ от 14.05.69 г.

Витамины,

тыс. МЕ / кг

A

D

E



4,5


отс.

18,8


-

-



-

СТБ 1079-97

Методич. рекоменд.

Москва, 1994 г.



Витамины группы В, мг / кг

В1

В2

В4

В5


7,3


34

170


72

-

-



-

-


СТБ 1079-97

СТБ 1079-97

СТБ 1079-97

СТБ 1079-97


Обменная энергия

для свиней, МДж / кг

для КРС, МДж / кг

для птицы, ккал / кг


9,7


8,3

2280

-

-

-



расчетным путем


Таблица 7


Аминокислотный состав протеина сушеной пшеничной барды

Аминокислота


Содержание аминокислот протеина сушеной барды, г / кг

пшеничной

кукурузной

(международный номер

корма 5-28-236)


Лизин

9,87

7

Метионин

7,83

4,9

Изолейцин

16,3

13,8

Лейцин

25,2

22,1

Аргинин

14,1

9,6

Фенипаланин

16,3

14,7

Гистидин

7,83

6,4

Валин

12,7

14,8

Треонин

10,4

9,2

Степень перевариваемости протеина in vitro, %

91

-

  • 6. Эффективность использования сухой послеспиртовой барды в качестве кормовой добавки при выращивании свиней

С целью установления пригодности использования полученной сушеной барды в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных, на физиологическом скотном дворе Всероссийского научно-исследовательского института животноводства был проведен комплексный научно-хозяйственный опыт по откорму боровков породы крупная белая, составляющей 87% общего поголовья свиней у нас в стране. Опыт проводился на трех группах животных, содержащих по 5 голов свиней. Животные контрольной группы получали полнорационный комбикорм марки СК-5 в количестве, соответствующем детализированным нормам кормления молодняка свиней. В рационах 1-ой и 2-ой опытных групп соответственно 10% и 20% этого комбикорма заменялось сушеной бардой, полученной в качестве отхода переработки пшеницы на спирт по ТПОС.


Основные результаты данного опыта приведены в табл. 8.

Таблица 8

Результаты научно-хозяйственного опыта в условиях физиологического двора ВИЖ по откорму свиней породы крупная белая



Показатель

Ед.

изм.


Группы

1 опытн. к контр.,

%


2 опытн. к контр.,

%


контр.

1 опытн.

2 опытн.

Продолжительность опыта

сут

91

91

91





Средняя живая масса



















к началу опыта

кг

44,04

44,08

44,00

100,1

99,9

к концу опыта

кг

104,52

110,44

106,40

105,7

101,8

Прирост живой массы за время опыта

кг

60,48

66,36

62,40

109,7

103,2

Суточный прирост

г

665

729

686

109,7

103,2

Затраты комбикорма

кг

258

232,2

206,4

0,9

0,8

Затраты сушеной барды

кг

0

25,8

51,6





Масса



















парной туши

кг

72,23

76,47

74,47

106

103

охлажд. туши

кг

70,23

74,90

72,57

107

103

Масса



















сала

кг

25,57

24,83

23,70

97

93

мяса

кг

32,28

37,37

36,70

116

114

костей

кг

8,86

9,03

8,77

102

99

внутр. жира

кг

2,43

2,00

1,80

82

74

Отношение мякоти (мяса) к костям

-

3,64

4,14

4,18

114

115

Анализ результатов опыта показал, что включение в состав рационов сухой барды, полученной по технологии прямой отгонки спирта, положительно отразилось в первую очередь на динамике роста и суточных приростах откармливаемых свиней, которые оказались на 9,7 % больше во 2-ой опытной группе по сравнению с контрольной. При этом отношение мяса к костям увеличилось с 3,64 в контрольной группе до 4,28 и 4,18 в 1-ой и 2-ой опытных группах соответственно.





  1. Выводы

ВЫВОДЫ


  1. Результатом проведенных исследований явилась разработанная сотрудниками компании ЗАО НПК Экология новая технология (ТПОС), основанная на использовании вакуума на стадии брожения, позволяющая осуществлять несколько процессов одновременно:

- осахаривание осуществляется в процессе брожения;

- отгонка водноспиртовых паров и СО2 с последующей конденсацией и ректификацией полученного спирта-дистиллята;

- исключение из состава оборудования бражной колонны на стадии брагоректификации, декантеров и выпарных установок - на стадии утилизации барды;

- обезвоживание бражки в процессе брожения;



- сохранение активной жизнеспособной дрожжевой культуры в послеспиртовой барде;

  1. Новая технология обеспечивает высокую эффективность переработки сырья, сохраняя нормативный выход спирта из 1 тонны условного крахмала перерабатываемого сырья.

  2. Процесс брожения под вакуумом изменяет состав примесей в дистилляте, полученном при перегонке. Отмечено заметное снижение или полное отсутствие ряда примесей, удаление которых весьма затруднено при процессе ректификации. Суммарное количество фракций сивушного масла и летучих кислот, полученных при брожении под вакуумом, в 2 раза меньше содержания аналогичных фракций в контроле.

  3. Полученный на базе дистиллята спирт-ректификат имеет хорошие органолептические показатели.

  4. Концентрация сухих веществ в послеспиртовой барде по новой технологии (ТПОС) составляет 26-2830%.

  5. Получаемая по новой технологии послеспиртовая барда является ценной белковой витаминной добавкой, которая в высушенном виде включает не менее 3032% протеина, содержащего полный сбалансированный набор незаменимых аминокислот.

  6. Использование получаемой по данной технологии высушенной послеспиртовой барды в качестве кормовой добавки при выращивании свиней позволяет увеличить суточные привесы на 9,7% при одновременном улучшении качества получаемой продукции.

8. Сокращение общего выхода послеспиртовой барды с высокой концентрацией сухих веществ позволяет решить актуальную проблемы экологии, последующей утилизации и упростить дальнейшую переработку вторичного продукта.
Таким образом, технология прямой отгонки спирта (ТПОС) является новым этапом в развитии технологий спиртовой промышленности, решающим ряд весьма актуальных проблем отрасли - в первую очередь утилизацию и использование послеспиртовой барды; интенсификацию процесса брожения; сокращение производственных расходов.

Литература




  1. Красницкий В.М., Арсеньев Д.В., Ежков А.В., Ежков А.А., Кузмичев А.В., Технология комплексной безотходной переработки зерна на спирт и кормопродукты для сельскохозяйственных животных // Ликероводочное производство и виноделие.- 2001.- №11(23).- С. 4-5.

  2. Арсеньев Д.В., Красницкий В.М., Кузмичев А.В., Ежков А.А., Ежков А.В., Пекарев В.Я. Новые технологии для спиртовой отрасли и кормового производства // Производство спирта и ликероводочных изделий.- 2001.- №4.-С. 24-25.

  3. Двалишвили В.Г., Арсеньев Д.В., Ежков А.А., Кузмичев А.В. Сухая барда в комбикормах для свиней // Зоотехния.- 2003.- №3.- С. 19-22.









Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет