Cerealele sunt materia primă principală pentru producția de alcool și distilat. În primul rând, acestea sunt orzul, ovăzul, orezul, porumbul, grâul etc. Sunt folosite din mai multe motive:
- Cost relativ mic
- Profilul organoleptic plăcut al produsului rezultat
- Randament ridicat de alcool
Piureul tradițional este făcut din zahăr și drojdie. Drojdia este necesară pentru a descompune zahărul, ducând la formarea alcoolului. Cu toate acestea, în boabe nu există zahăr ca atare, dar există mult amidon. Pentru a face piure din cereale, amidonul trebuie distrus de enzime. Acestea sunt substanțe proteice care permit sau accelerează reactii chimice, necesar pentru formarea alcoolului. Enzimele sunt conținute în boabele încolțite (malț) și sunt vândute ca preparate pure.
Prin urmare, există trei moduri de a face piure de cereale:
- Utilizați malț pentru a zaharifica amidonul din boabe. Astfel, puteți zaharifica până la 40% din factura de cereale nemalte.
- Încolțiți boabele astfel încât enzimele să se acumuleze în el în mod natural. Adică faceți malț.
- Utilizați enzima sub formă de preparat și materii prime nemalțate.
A doua metodă este mai ieftină și vă permite să obțineți rezultate mai rapid.
Structura boabelor
Pentru a înțelege exact cum sunt procesate cerealele în timpul piureului, este necesar să înțelegem structura acestuia. Să ne uităm la exemplul orzului.
Structura internă a boabelor de orz
Embrion cu 1 tulpină, embrion cu 2 frunze, embrion cu 3 rădăcini, 4-scutel, 5-strat epitelial, 6-endosperm, 7-celule uzate goale, 8-strat de aleurone, 9-înveliș de semințe, 10-fructe, 11 - coajă de pleavă
Boabele de orz este un bob a cărui înveliș este format din mai multe straturi celulare.
Scoici sunt combinate în pleava (sau floare) - coaja exterioară, fructe (sau pericarp) și semințe (sau aluat).
pleavăîn majoritatea orzului crește împreună cu boabele. Coaja pleava este foarte puternică, aceasta este cea care protejează boabele de deteriorare mecanică. Constă în principal din celuloză, conținut mic acid silicic, lipide și compuși polifenolici.
Sub coaja pleava sunt topite învelișuri de fructe și semințe. Învelișul semințelor este semipermeabil, permite trecerea apei bine, dar reține substanțele dizolvate în apă. Această proprietate a învelișului semințelor permite ca boabele să fie tratate cu apă care conține diverse substanțe chimice care nu penetrează boabele și nu dăunează embrionului.
Endospermul(corp fainos) este acoperit cu un strat de aleuronă. Este format din numeroase celule bogate în proteine. În orzul în germinare, stratul de aleuronă este locul formării enzimelor.
Componentele principale ale pereților celulari ai stratului de aleuronă sunt polizaharide non-amidon - pentozani (70%) și β-glucan (30%).
Corpul făinos (endospermul) ocupă întregul partea interioară boabe, constă din boabe de amidon dimensiuni diferite. Aproximativ 98% din materia uscată a cerealelor este amidon.
Compoziția chimică
În medie, orzul conține 10,5-11% substanțe proteice.
Orzul conține proteine:
- stratul de aleuronă - sub formă de proteine enzimatice (albumină și globuline);
- La exteriorul endospermului există o proteină de rezervă (prolamine);
- endosperm - proteină tisulară (gluteline).
În ceea ce privește compoziția lor de aminoacizi, proteinele din orz sunt destul de complete (bobul de orz conține mai mult de 20 de aminoacizi).
Carbohidrații sunt reprezentați de mono- și polizaharide, în principal amidon, al căror conținut variază de la 50 la 64%. Fibrele conțin 5-6%, zaharuri și dextrine până la 6% (inclusiv până la 2% zaharoză și 0,4% zaharuri reducătoare direct), grăsimi - 2,1-2,6%, minerale - 2,5-3,5%. Majoritatea fibrelor și a mineralelor sunt concentrate în pelicula și învelișul cerealelor.
Cereale în producția de alcool: teorie
Boabele de orz au activitate enzimatică ridicată (amilază, protează și peroxidază), de aceea este material bun pentru fabricarea malțului.
Compoziția chimică bogată predetermina utilizarea cerealelor ca materie primă pentru producerea de alcool. Aceste substanțe sunt componente nutritive pentru drojdie și, prin urmare, fermentația în acest mediu se va desfășura mult mai bine, iar produsul final va avea o aromă excelentă.
Principala sursă de alcool în timpul fermentației sunt carbohidrații. La boabe sunt reprezentate de amidon. Drojdia procesează numai mono, dizaharide și unele dextrine în alcool. Amidonul este o polizaharidă formată din amiloză și amilopectină. Drojdia procesează amidonul numai dacă molecula este descompusă în carbohidrați simpli (mono și dizaharide). Pentru acest proces sunt necesare enzime.
Temperatura de gelatinizare a amidonului este temperatura la care are loc umflarea și distrugerea structurii boabelor de amidon, acest proces permite enzimelor să zaharifice complet amidonul.
În consecință, dacă temperatura de gelatinizare este mai mare temperatura de functionare enzimă, apoi se efectuează prima fierbere (încălzirea piureului la 90-100 de grade) pentru a se umfla și a distruge structura boabelor de amidon, apoi se răcește la temperatura de funcționare și se adaugă enzima.
Ce este o enzimă
Enzimele sunt catalizatori biologici de natură proteică care pot activa diverse reacții chimice într-un organism viu.
Mai simplu spus, acestea sunt molecule de proteine care accelerează reacțiile chimice atunci când sunt plasate în condițiile potrivite (temperatură și pH). Aceste condiții sunt individuale pentru fiecare enzimă.
După specificul impactului Pentru diverși polimeri cu cereale cu moleculare înaltă, preparatele enzimatice pot fi împărțite în 3 grupe.
- Acțiune amilolitică – favorizează hidroliza amidonului. Acestea includ enzime cu efecte de lichefiere, dextrinare și zaharizare.
- Acțiune proteolitică – distruge (hidrolizează) moleculele proteice.
- Acțiune celulolitică - hidrolizează polizaharidele neamidonoase, precum celuloza.
- Origine nativă - formată în boabe în timpul germinării;
- Origine microbiană - obținută folosind ciuperci de mucegai;
- Origine bacteriană - cultivată de bacterii
Enzimele sunt, de asemenea, împărțite în lichide și uscate.
Prin utilizarea enzimelor microbiene și bacteriene, nu este nevoie să malțească boabele. În plus, aceste enzime au o gamă de temperatură mai largă de acțiune în comparație cu cele native.
Există două moduri de a procesa cerealele pentru a descompune amidonul în zaharuri:
- Piure folosind enzimele native conținute în boabele încolțite. Acest proces este o tehnologie clasică de producere a piureului. Dar necesită o forță de muncă destul de mare, inclusiv germinarea cerealelor, menținerea limitelor de temperatură în timpul piureului, iar cerealele încolțite sunt cu un ordin de mărime mai mari ca preț decât cerealele obișnuite.
- Masurarea cu enzime derivate din bacterii. Această metodă este progresivă și câștigă din ce în ce mai multă popularitate. Principalul său avantaj este costul relativ scăzut și ușurința în utilizare. Enzimele bacteriene permit utilizarea cerealelor neîncolțite, ceea ce reduce costul final produse finiteși, de asemenea, economisește timp și efort. De asemenea, enzimele bacteriene au o gamă de temperatură mai largă de acțiune, ceea ce permite extinderea domeniului de aplicare a acesteia în procesul tehnologic.
Enzime în magazinele Doctor Guber
Pentru a procesa cerealele acasă, sunt necesare mai întâi enzimele amilolitice. Aici sunt reprezentate de următoarele enzime:
- Amilosubtilina este un preparat enzimatic al α-amilazei bacteriene mezofile. Hidrolizează legăturile interne α-1,4-glicozidice ale amidonului (amiloză și amilopectină) și produsele clivajului lor secvențial, ceea ce duce la o scădere rapidă a vâscozității soluțiilor de amidon gelatinizat în etapa de lichefiere, pregătind astfel mustul pentru acțiunea glucoamilazei. Activitatea este de 1500 Ac/g. Temperatura optima pentru actiune 30-60°C
- Glucavamorin este obținut prin cultivarea în profunzime a unei tulpini a mucegaiului Aspergillus awamori. Hidrolizează legăturile α-1,4 și alfa-1,6-glicozidice ale amidonului, dextrinelor, oligozaharidelor, scindând secvențial glucoza de la capetele nereducătoare ale lanțurilor. Folosit pentru zaharificarea amidonului. Activitatea este de 1500 G unități/g. Temperatura optima de actiune 30-60 °C
Medicamentele sunt prezentate sub formă uscată în pachete de 20 de grame.
Aceste enzime vor fi suficiente pentru a lucra cu cereale neîncolțite.
Enzimele în producția de alcool: practică
În primul rând, se prepară o soluție apoasă. Pentru a face acest lucru, medicamentul uscat este dizolvat cu apă într-un raport de 1:10, temperatura apei este de 25-30 de grade și amestecat bine, în această stare medicamentul este păstrat timp de cel mult 24 de ore. Apoi, se calculează cantitatea necesară de enzimă.
Activitatea enzimatică este exprimată în unități/g. substante.
- Amilosubtilină - 2-4 unități. pe gram de amidon.
- Glucavamorin - 2-4 unități. pe gram de amidon.
Exemplu de calcul:
Când se face piure într-un aparat de 60 de litri cu un hidromodulus de 1:3, folosim aproximativ 15 kg de cereale (presupunând că boabele în acest caz sunt grâu).
Boabele de grâu conțin în medie de la 55 la 65% amidon (date tabelare). Să luăm valoarea medie de 60%.
Aceasta înseamnă că 15 kg de cereale conţin: 15 * 0,6 = 9 kg de amidon.
Doza de enzime și activitatea lor pe gram de amidon este dată:
- 1 gram de Amilosubtilină conține 1500 de unități de Gs, doza 2-4 unități. (în medie 3)
- 1 gram de Glucavamorin conține 1500 de unități Ac, doza 2-4 unități (în medie 3)
Pentru 9000 de grame de amidon avem nevoie de:
- 9000*3= 27000 unități AC pentru a reduce vâscozitatea
- 9000*3= 27000 G unitati pentru zaharificarea amidonului
Ceea ce corespunde cu:
- 27000/1500= 18 grame de amilosutilină
- 27000/1500= 18 grame de Glucavamorin
1 plic de 20 de grame este suficient pentru a zaharifica 15 kg de grau.
S-au făcut calcule pentru piure la T=60°C. La temperaturi sub 60°C, se recomandă creșterea dozei de enzimă cu 20-30%.
După calcularea și pregătirea preparatului, se adaugă împreună cu boabele zdrobite în apă și se pasează.
Produsele din amidon cu gust dulce se obțin folosind capacitatea amidonului de a se zaharifica sub acțiunea acizilor și a enzimelor. În timpul hidrolizei acide a amidonului sub influența ionilor de hidrogen, legăturile a-1,4- și a-1,6-glicozidice sunt rupte. La locul ruperii, atomul de hidrogen al apei cu oxigenul punții glicozidice formează o grupare aldehidă în formă hemiacetală la primul atom de carbon al reziduului de glucoză. Odată cu creșterea numărului de pauze, crește capacitatea de reducere a hidrolizaților. Produsul final al hidrolizei acide a amidonului este glucoza. Transformarea amidonului în glucoză se exprimă prin ecuația generală: În funcție de condițiile și durata hidrolizei acide, se obțin hidrolizate de amidon care diferă prin compoziția glucidica: conținutul de dextrine, tetra- și trizaharide, maltoză, glucoză.
Hidrolizatele de amidon cu GE ridicat sunt mai dulci, higroscopice, cresc presiunea osmotică și au un efect conservant. Hidrolizatele cu GE scăzut se caracterizează prin vâscozitate ridicată, efect anti-cristalizare și sunt capabile să stabilizeze spume și emulsii.
În prezent, hidroliza amidonului cu ajutorul enzimelor devine din ce în ce mai importantă. Ei acționează în mod specific. Prin urmare, se obțin hidrolizate cu o compoziție dată de carbohidrați. Hidrolizatele de amidon sunt, de asemenea, produse printr-o metodă combinată acid-enzimă.
Etapele generale ale producerii hidrolizatelor de amidon sunt: prepararea amidonului pentru prelucrare - spalare, purificare de impuritati; hidroliza amidonului - gelatinizare, lichefiere și zaharificare până la stadiul dorit (verificat prin test cu iod); neutralizarea acidului sau inactivarea enzimelor; purificarea hidrolizatelor din impurități insolubile și solubile, inclusiv materii colorante; concentrare - evaporarea produselor obținute sub formă lichidă, evaporarea și uscarea sau cristalizarea produselor sub formă de pulbere.
Sirop de amidon
Siropul de amidon este produs din amidon de cereale și cartofi.
Melasa este un produs al hidrolizei incomplete a amidonului; este un lichid dulce, gros, foarte vâscos, incolor sau cu o nuanță gălbuie. Melasa este unul dintre principalele tipuri de materii prime pentru producerea de cofetărie; Principalele substanțe incluse în melasă: dextrine, glucoză, maltoză. Capacitatea de reducere a melasei se datorează glucozei și maltozei. Dulceața melasei și higroscopicitatea acesteia depind de conținutul de glucoză. Melasa, in care se prezinta substante reducatoare in într-o măsură mai mare maltoză, mai puțin higroscopică. Cu cât sunt mai multe dextrine în melasă, cu atât este mai mare vâscozitatea acesteia și capacitatea de a întârzia cristalizarea zaharurilor.
În funcție de scop, melasa este produsă sub formă de melasă cu conținut scăzut de zahăr, cu un grad mediu de zaharificare a amidonului - melasă caramel și melasă cu conținut ridicat de zahăr - glucoză. Fracția de masă a substanțelor reducătoare (în termeni de substanță uscată, %) în melasă: cu conținut scăzut de zahăr - 30-34, caramel - 34-44 și glucoză cu conținut ridicat de zahăr - 44-60.
În industria de cofetărie, melasa cu un conținut redus de glucoză este utilizată pentru a face produse care pot absorbi ușor umiditatea din mediu - caramel, halva și cu un conținut ridicat de glucoză - pentru produse care se usucă rapid în timpul depozitării - ruj, dulciuri bătute, biscuiţi etc. Compoziţia şi calitatea melasei este influenţată semnificativ de metoda hidrolizei amidonului.
Melasă cu hidroliză acidă. La producerea melasei, hidroliza amidonului sub acțiunea acidului clorhidric se efectuează la presiune în exces și la o temperatură de aproximativ 140 °C.
Melasa cu hidroliză acidă cu conținut scăzut de zahăr, împreună cu glucoza, conține dextrine cu un nivel molecular ridicat de diferite grade de polimerizare, inclusiv cele cu proprietăți similare amidonului. Astfel de dextrine sunt capabile de retrogradare rapidă. Melasa își pierde ușor transparența și devine lăptos. Vâscozitatea și lipiciitatea sa ridicată fac dificilă producerea caramelului.
Odată cu hidroliza acidă mai profundă a amidonului, împreună cu zaharificarea acestuia, apar reacții secundare de reversiune și descompunere a glucozei. Reversia glucozei este un proces reversibil de polimerizare cu formarea în principal de dizaharide - gentiobioză, izomaltoză și altele, precum și trizaharide și oligozaharide mai complexe: 
În hidrolizatele de amidon, produșii de reversie a glucozei pot reprezenta 5% sau mai mult. Acestea întârzie cristalizarea zaharozei în siropurile de zahăr datorită solubilității crescute a amestecului de zahăr.
Descompunerea glucozei în timpul hidrolizei amidonului se datorează reacției acide a temperaturii medii și ridicate. În aceste condiții, este posibilă deshidratarea glucozei. Când trei molecule de apă sunt separate de glucoză, se formează hidroximetilfurfural - instabil 
un compus care se poate descompune în acizi levulinic și formic. Polimerizarea hidroximetilfurfuralului produce materie colorantă culoare galben-brun.
Produșii de descompunere a glucozei care se acumulează în melasă îi înrăutățesc compoziția, culoarea și cresc higroscopicitatea. Melasa conținea 0,002-0,008% hidroximetilfurfural. Impuritățile prezente în amidon contribuie la apariția altor reacții secundare la temperaturi ridicate cu formarea de compuși de culoare închisă. Melasa, fiartă într-un aparat cu vid la 78% substanță uscată, se răcește rapid la 40-45 °C. Metoda acidă produce în principal melasă de caramel - un grad mediu de zaharificare.
Siropul de glucoză foarte zaharificată obținut prin hidroliză acidă este instabil în timpul depozitării datorită cristalizării glucozei. Are un gust amar datorită conținutului de produse de reversiune și culoare sporită.
Pe lângă substanțele reducătoare, conținutul de cenușă este standardizat (în ceea ce privește substanța uscată), conținutul de cenușă nu este mai mare de 0,4-0,55%, aciditatea, în funcție de soiul și tipul de amidon, este de la 12 la E7 ml 1 N. Soluție de NaOH, pH de melasă - nu mai mic de 4,6. Când gătiți o probă de caramel din melasă, ar trebui să se formeze o bomboană transparentă fără pete întunecate sau dungi.
Melasa enzimatica hidroliză. Procesul de hidroliză are loc la o temperatură scăzută (aproximativ 60 °C). Ei folosesc enzime din boabe încolțite de cereale, mucegaiuri și bacterii. Enzimele amilolitice descompun, lichefiază și zaharifică amidonul. Acţionează în mod specific, astfel încât obţin hidrolizate cu o compoziţie de carbohidraţi dată.
Enzima a-amilaza scindează legăturile a-1,4-glicozidice în principal în mijlocul macromoleculelor de amiloză și amilopectină, formând dextrine cu greutate moleculară mică și ceva maltoză. P-amilaza hidrolizează, de asemenea, legăturile a-1,4-glicozidice ale amidonului, dar scindează secvenţial două resturi de glucoză - maltoza - de la capetele nereducătoare ale lanţurilor. Această enzimă hidrolizează aproape complet amiloza, amilopectina - cu 50-55%, deoarece oprește acțiunea la ramurile moleculelor cu o legătură a-1,6-, lăsând neclivate dextrinele cu greutate moleculară mare. Glu-coamilaza hidrolizează complet amidonul.
/Sirop de amidon cu conținut scăzut de zahăr prin hidroliză enzimatică obtinut cu ajutorul enzimei a-amilaza. Melasa are un continut redus de substante reducatoare, in special glucoza. Constă în principal din dextrine cu greutate moleculară mică. pH la 5,6. Această melasă rămâne limpede și lichidă în timpul depozitării. Este utilizat în producția de caramel cu grad scăzut de higroscopie și alte produse de cofetărie pentru care este important să se reducă higroscopicitatea.
Melasa foarte zaharoasa produs prin hidroliză acido-enzimatică. Mai întâi, amidonul este hidrolizat cu acid la un conținut de 42-50% substanțe reducătoare, apoi preparatul de enzimă a-amilază este adăugat la hidrolizatul neutralizat răcit la 55 °C și conținutul de glucoză este ajustat la 41-43%. Această metodă reduce formarea de reversie a glucozei și produși de descompunere. Melasa are un gust curat, dulce. Poate fi folosit pentru înlocuire parțială zahăr în producția de bezele, dulciuri fondante și alte produse.
Melasa foarte zaharoasa cu un continut mai mare de glucoza (47%) si numărul total substanţele reducătoare (68-75%) pot fi obţinute prin utilizarea enzimei gluco-amilaze. Această melasă este folosită la coacere și la prepararea berii.
Melasa de maltoza mai cunoscut ca un produs care se obține din amidon și materii prime care conțin amidon - porumb, mei, făină de înaltă calitate. Pentru zaharificarea amidonului, se adaugă malț care conține enzima formatoare de malț p-amilaza. Culoarea acestei melase este maro, mirosul este usor maltos, gustul este dulce, cu un postgust de malt. Reducttrugotdtgh broadcasts” conține nu mai puțin de 65%, cenușă - nu mai mult de 1,3% în ceea ce privește substanța uscată. Melasa de maltoză este folosită la copt sau ca sirop dulce. Dezvoltat tehnologie nouă obţinerea siropului de maltoză. Sunt preparate din amidon folosind preparate enzimatice. Datorită conținutului scăzut de glucoză (până la 10%), melasa de maltoză obținută în acest fel este puțin higroscopică, are vâscozitate scăzută și este potrivită pentru prepararea caramelului de bomboane.
Melasa cu conținut ridicat de maltoză este folosită pentru a produce noi produse - siropuri de amidon hidrogenat. În funcție de compoziția de glucide a melasei, aceste siropuri conțin maltitol, sorbitol și alcooli polihidroxici. Sunt mai dulci decât melasa originală. În ceea ce privește dulceața, maltitolul corespunde aproximativ zaharozei, nu este absorbit de organism, deci poate fi folosit la fabricarea alimentelor bogate în calorii. Melasă dextrină-maltoză obtinut in principal din amidon de cartofi sub actiunea enzimelor extractului de malt. Acesta este un lichid vâscos, gros, de culoare galben-chihlimbar, cu miros și gust de malț, conține cantități aproximativ egale de maltoză și dextrine, puțină glucoză (nu mai mult de 10% din greutatea substanței uscate de melasă).
Melasa de maltoză-dextrină este produsă cu un conținut de substanță uscată de 79 sau 93% (uscat). Această melasă este folosită la prepararea produselor alimentare pentru copii mici - formule de lapte etc.
Maltz- extract - un produs alimentar dietetic, care este un extract apos fiert din malțul însuși.
Depozitarea și transportul siropului de amidon. Melasa este depozitată în rezervoare cu o capacitate de până la 2000 de tone, a căror suprafață interioară este acoperită cu lac. Se transporta in cisterne feroviare, lemn si butoaie metalice cu un strat intern de zinc lacuit. Melasa de masa este ambalata in borcane de sticla.
În timpul depozitării, este inacceptabil ca umiditatea să pătrundă în melasă, deoarece în locurile de lichefiere se contamina cu ușurință. Temperatură ridicatăîn timpul depozitării duce la întunecarea melasei și favorizează dezvoltarea fermentației. Melasa trebuie păstrată la o temperatură de aproximativ 10 ° C și o umiditate relativă de până la 70%. Maltodextrine. Produsele hidrolizei enzimatice a amidonului includ și maltodextrine - polimeri, a căror moleculă este compusă din cinci până la zece reziduuri de glucoză. Ponderea substanţelor reducătoare din maltodextrine este de aproximativ 5-20%. Maltodextrinele sunt fără gust și inodor; la concentraţii peste 30%/formă soluţii vâscoase care pot încetini cristalizarea. Maltodextrinele sunt folosite în producția de alimente ca umpluturi. Maltodextrina care formează gel - maltin - este capabilă să se topească ca grăsimile. Gelul său formează emulsii stabile. Maltin este folosit ca aditiv în producerea de înghețată și creme.
Este ușor să trimiți munca ta bună la baza de cunoștințe. Utilizați formularul de mai jos
Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.
Postat pe http://www.allbest.ru/
Introducere
Alcoolul etilic este utilizat pe scară largă în economia națională ca solvent, este utilizat și în producția de divinil, în industria alimentară și medicală, ca combustibil pentru motoarele de rachete, antigel etc., și este un produs intermediar important al sintezei organice; (în producția de esteri, celuloid, raion, acetaldehidă, acid acetic, cloroform, cloral, dietil eter și alte produse).
Astfel, alcoolul etilic este unul dintre produsele pe scară largă de sinteza organică de bază, producția globală de alcool etilic este de peste 2,5 milioane de tone/an (din punct de vedere al volumului de producție este pe primul loc în lume între toate produsele ecologice).
Esența tehnologiei biochimice pentru prepararea alcoolului este următoarea: în primul rând, materiile prime care conțin amidon sunt zdrobite și fierte până când structura celulară este complet distrusă și amidonul conținut în ele este dizolvat. Apoi amidonul dizolvat este „zaharificat”, adică supus hidrolizei sub acțiunea enzimelor de malț sau a preparatelor enzimatice microbiene. Apoi mustul „zaharificat” rezultat este fermentat cu rase de drojdie alcoolice. În acest caz, glucoza este descompusă de enzimele de drojdie. Produsele principale ale fermentației sunt alcoolul etilic și dioxidul de carbon. Piureul matur conține, de asemenea, produse secundare ale fermentației: aldehide, cetone, alcooli din ulei de fuel, glicerină, acizi carboxilici etc.
Pentru a elimina și purifica alcoolul din piure, specialiștii în plante folosesc metode de rectificare a piureului, deținând în același timp o instalație unică de rectificare a piureului echipată sistem automatizat control, care elimină influența factorului uman și, prin urmare, îmbunătățește semnificativ calitatea alcoolului.
Procesele de bragorectificare au loc în mai multe etape, timp în care alcoolul este concentrat și eliberat de o anumită parte a impurităților. Rezultatul este alcool rectificat (purificat) care respectă GOST R 51652 - 2000. Astăzi, tehnologia de rectificare, dezvoltată special pentru plantă de oamenii de știință ruși de frunte, face posibilă obținerea de alcooli care conțin un ordin de mărime mai puține impurități decât cele cerute de GOST.
1. Producția de alcool
Până de curând, producția de alcool etilic se baza pe materii prime alimentare - fermentarea amidonului din anumite culturi de cereale și cartofi folosind enzime produse de drojdie. Această metodă a fost păstrată până în zilele noastre, dar este asociată cu costuri ridicate ale materiilor prime alimentare și nu poate satisface industria. O altă metodă, bazată tot pe prelucrarea materialelor vegetale, este prelucrarea lemnului (hidroliza alcoolului). Lemnul conține până la 50% celuloză, iar atunci când este hidrolizat cu apă în prezența acidului sulfuric, se formează glucoză, care este apoi supusă fermentației alcoolice:
(C6H10O5) x + xH2O xC6H12O6,
C6H12O62C2H5OH + 2CO2.
Alcoolul etilic sintetic este produs prin hidratarea etilenei.
Hidratarea etilenei se realizează prin două metode: folosind acid sulfuric (hidratare cu acid sulfuric) și prin interacțiunea directă a etilenei cu vaporii de apă în prezența unui catalizator.
Tehnologia alcoolului include următoarele procese: pregătirea materiilor prime pentru fierbere, fierberea cerealelor cu apă pentru a distruge structura celulară și a dizolva amidonul, răcirea masei fierte și zaharificarea amidonului cu enzime din culturi de malț sau mucegai, fermentarea zaharurilor prin drojdie în alcool, distilarea alcoolului din piure și rectificarea acestuia .
Pentru prepararea malțului se folosește orz, secară, ovăz și mei de calitate superioară, care trebuie să îndeplinească cerințele din tabelul nr. 1. Culoarea orzului este galben deschis, întunecat este permis; ovăz alb sau galben; galben mei, roșu, gri, alb; galben de secară și verde în diferite nuanțe; miros caracteristic cerealelor; Nu sunt permise mirosuri de mucegai, mucegai și alte mirosuri străine.
Tabelul 1. Caracteristici ale calității boabelor
Calitatea cerealelor folosite la gătit nu este reglementată. Este de dorit ca boabele să fie sănătoase, bogate în amidon, cu un conținut de umiditate de 14-17% în funcție de cultură și cu puțină contaminare. Boabele pre-sănătoase se evaluează organoleptic.
Prepararea cerealelor.
Toate tipurile de cereale care intră în producție sunt curățate de praf, pământ, pietre, metal și alte impurități. Boabele destinate producerii de malț sunt, de asemenea, eliberate de boabe mici, jumătăți și semințe de buruieni.
Separare aer-sită. Impuritățile care diferă de boabele unei anumite culturi în grosime (lățime) și proprietăți aerodinamice (vânt) sunt separate cu ajutorul unui separator cu sită de aer. La curățarea orzului, ovăzului și meiului, productivitatea separatorului este redusă cu 20...30%. Conținutul de impurități din boabele purificate nu trebuie să depășească 1%.
Separare magnetică. Micile impurități metalice conținute în cereale după curățarea în separatoarele cu sită cu aer sunt îndepărtate cu ajutorul separatoarelor magnetice.
Separarea semințelor de buruieni. Cu ajutorul sitelor, boabele pot fi împărțite numai după grosime și lățime. Impuritățile care diferă de cultura principală în lungimea boabelor sunt izolate folosind mașini numite trireme. Corpul de lucru al trierului este un cilindru sau un disc cu celule care selectează particule scurte din masa cerealelor. În funcție de scop, se disting două tipuri de trier: separatoare marionete - separă jumătățile de boabe și impuritățile sferice, precum semințele de pupă, din cultura principală; selectoare de ovăz - separă boabele culturii principale, de exemplu orz, secară, dintr-un amestec al acestuia cu boabe lungi de ovăz și ovăz sălbatic.
Fierberea materiilor prime.
Fierberea se efectuează pentru a distruge pereții celulari, pentru a elibera amidonul din celule și pentru a-l transforma într-o formă solubilă, în care este mai rapid și mai ușor zaharificat de enzime. Fierberea materiilor prime care conțin amidon se realizează prin tratarea cu abur la o presiune în exces de 400 - 500 kPa.
În timpul fierberii, au loc o serie de modificări fizice, fizico-chimice și chimice complexe. În timpul tratamentului termic în timpul procesului de fierbere, amidonul se umflă intens, se adună și se transformă într-o formă solubilă, datorită absorbției intensive a apei. Când masa fiartă iese din aragaz, presiunea scade la presiunea atmosferică, ceea ce face ca apa conținută în celule să se transforme în abur, al cărui volum este de câteva ori mai mare decât volumul apei. Acest crestere brusca volumul duce la ruperea pereților celulari ai materiei prime și transformarea acesteia în masa omogena. Procesul de fierbere este însoțit de o creștere a conținutului de zaharuri și dextrine datorită hidrolizei parțiale a amidonului sub acțiunea enzimelor proprii ale materiei prime și a acidității naturale. Temperatura ridicată în stadiul de fierbere determină procesele de formare a melanoidului (interacțiunea zaharurilor cu aminoacizii), descompunerea termică a zaharurilor (caramelizarea) și altele, ceea ce duce la scăderea cantității de zaharuri fermentabile.
În prezent, materiile prime care conțin amidon sunt fierte în trei moduri: periodic, semicontinuu și continuu. Fierberea continuă după două scheme a devenit cea mai răspândită. Conform primei scheme, fierberea se efectuează la temperatură scăzută(130 - 140°C), dar pe termen lung (50 - 60 minute). Conform celei de-a doua scheme, temperatura de fierbere este de 165 - 172 ° C, iar durata de gătire este de 2 - 4 minute. În timpul fierberii continue, materia primă se deplasează într-un flux constant prin aparatul de gătit pentru a asigura un flux uniform, materia primă este zdrobită.
Fierberea continuă a materiilor prime zdrobite include următoarele operații: dozarea materiilor prime și a apei, pregătirea lotului și fierberea în două etape (încălzirea lotului la temperatura de gătire și menținerea lotului la această temperatură). Procesul de fierbere continuă se efectuează după cum urmează. Boabele zdrobite se amestecă cu apă într-o cantitate de 2,0-3,5 litri la 1 kg de boabe. Se adaugă apă astfel încât concentrația lotului de cereale să fie de 16-17% din substanța uscată. Lotul de cereale este încălzit cu abur secundar la 70-75°C și pompat în capul de contact, unde lotul (terci) este încălzit instantaneu cu abur la 100-110°C. Apoi lotul încălzit este introdus în aparatul de gătit, format din 2 - 4 etape (coloane).
2. Răciremasa arenei și zaharificarea ei
În timpul zaharificării, masa fiartă răcită este tratată cu lapte de malț sau preparate enzimatice pentru a descompune amidonul și proteinele. În acest caz, procesul principal este hidroliza amidonului în zaharuri fermentate de drojdie.
La zaharificarea masei fierte cu lapte de malț: amidonul este hidrolizat cu 70-75% la maltoză și glucoză și cu 25-30% pentru a limita dextrinele, care sunt descompuse în zaharuri în etapa de fermentație. Când se utilizează lapte de malț, mustul rezultat conține 71-78% maltoză și 22-29% glucoză din suma tuturor zaharurilor fermentabile. Mustul obtinut prin zaharificare cu preparate enzimatice de origine microbiana contine 14-21% maltoza si 79-81% glucoza.
Această diferență în produsele de hidroliză a amidonului atunci când se utilizează diferite materiale zaharificante se datorează faptului că laptele de malț conține A- și B-amilază și dextrinază, iar preparatele enzimatice de origine microbiană conțin A-amilază și glucoamilază natura acțiunii lor asupra amidonului și în raport cu temperatura și aciditatea mediului În funcție de origine, A-amilazele pot descompune amidonul doar în dextrine (A-amilaze de origine bacteriană) sau pot forma atât dextrine, cât și zaharuri (majoritatea A. -amilaze de origine fungică și enzime de malț).
Cea mai progresivă metodă de zaharificare este zaharificarea continuă cu răcire în vid. Esența sa constă în reducerea presiunii, ceea ce duce la răcirea instantanee a masei fierte din cauza pierderii de căldură pentru evaporarea apei. Răcirea în vid previne inactivarea termică a enzimelor din materialele zaharificante. La masa răcită se adaugă materiale zaharificante. Temperatura optimă de acțiune a enzimelor amilolitice este de 57-58°C. Zaharificarea continuă a masei fierte se efectuează folosind o metodă cu unul sau două fluxuri. În metoda cu flux unic, masa fiartă și întreaga cantitate calculată de materiale zaharificante sunt introduse în zaharizor (un aparat cilindric cu fund conic și agitator) și păstrate timp de 10 - 15 minute. În metoda cu două fluxuri, masa fiartă este împărțită în două fluxuri egale și trimisă la două zaharificatoare. 2/3 din materialele zaharificante sunt furnizate primului zaharificator, în al doilea, mustul parțial zaharificat este răcit și alimentat la primul și al doilea aparat de cap al bateriei de fermentație pentru fermentare.
Mustul finit trebuie să conțină 16 - 18% zahăr uscat, inclusiv 13 - 15% zaharuri fermentabile; aciditate 0,2 - 0,3 grade. La testarea pentru iod, culoarea mustului nu ar trebui să se schimbe.
3 . Fermentaţie
Fermentarea masei zaharificate (must) incepe din momentul in care se introduce in ea drojdia de productie; Sub acțiunea enzimelor de drojdie, maltoza este descompusă în glucoză, care este apoi fermentată în alcool și dioxid de carbon - principalele produse ale fermentației. Odată cu aceasta se formează produse secundare și secundare ale fermentației: alcooli superiori, acizi și esteri. Pe măsură ce mono- și dizaharidele sunt fermentate sub acțiunea enzimelor amilolitice, dextrinele și amidonul conținute în must sunt în continuare zaharificate. Durata fermentației depinde de viteza acestui proces.
În procesul de fermentare a mustului se pot distinge trei perioade: fermentație, fermentație principală și postfermentare. În prima perioadă are loc reproducerea intensivă a drojdiei și fermentarea zaharurilor. A doua perioadă se caracterizează prin fermentarea viguroasă a zaharurilor și este însoțită de eliberarea rapidă de dioxid de carbon. În al treilea perioada trece post-fermentarea lentă a zaharurilor formate ca urmare a post-zaharificării dextrinelor de must.
Procesul de fermentație se desfășoară în fermentatoare închise pentru a preveni pierderea de alcool și eliberarea de dioxid de carbon în spațiile de producție. Aparatul de fermentare inchis ermetic este un cilindru vertical cu fundul sferic sau conic este instalat o serpentina pentru racirea mustului de fermentare.
Fermentarea mustului se realizează în mod discontinuu, ciclic și continuu. Cea mai avansată și eficientă este metoda cu flux continuu, realizată într-o instalație formată din două celule de drojdie, un fermentator și 8-10 fermentatoare conectate în serie prin conducte de preaplin. Drojdia și fermentatorul sunt destinate gătitului cantitatea necesară drojdie de producție. Procesul decurge după cum urmează. Drojdia se umple cu must, se pasteurizeaza la 80°C timp de 30 minute, se raceste la 30°C, se ajusteaza pH-ul la 3,6-3,8 cu acid sulfuric si se introduce drojdia de insamantare din a doua drojdie in cantitate de 25-30% a volumului. Propagarea drojdiei continuă până când conținutul de substanță uscată din must ajunge la 5 - 6% - Apoi 70 - 75% din drojdie este transferată în fermentator, unde este furnizat simultan mustul răcit, iar întreaga masă este acidulată la aciditatea necesară. Masa în această formă este lăsată pentru fermentare și propagare a drojdiei. Partea rămasă din drojdie (25%) este introdusă în a doua drojdie pentru înmulțire.
Când conținutul de substanță uscată ajunge la 5 - 6%, masa este introdusă în primul aparat de fermentare a capului, în care este introdus simultan mustul răcit. Când primul aparat de fermentare a capului este umplut, mustul fermentabil curge pe acesta, în cel de-al doilea aparat de cap, din acesta în al treilea etc. Durata fermentației este de 60 de ore Din ultimul aparat, piureul matur este alimentat pentru distilare. În timpul fermentației, în dispozitive se menține o anumită temperatură: în primul - 26 - 27 ° C, în al doilea - 27, în al treilea - 29 - 30, în cele ulterioare - 27-28 ° C.
Dioxidul de carbon eliberat în timpul fermentației, împreună cu vaporii de alcool, intră în capcane speciale din aparatul de fermentație, unde alcoolul este dizolvat și dioxidul de carbon este separat. Lichidul apo-alcoolic din capcană este trimis împreună cu piureul pentru distilare, iar dioxidul de carbon este trimis la un atelier special pentru a produce gheață carbonică sau dioxid de carbon lichid.
O bere matură trebuie să îndeplinească standardele stabilite. Conținutul de piure (conținut de alcool etilic în procente în volum) trebuie să fie în intervalul 8,0-9,5% vol.: conținutul de zaharuri nefermentate nu trebuie să depășească 0,4 - 0,5%; aciditatea piureului matur nu trebuie să depășească 0,5-0,6 grade.
4 . Distilarea băuturilor spirtoaseacela din piure si rectificarea lui
Piureul matur rezultat în urma fermentației are o compoziție complexă. Pe lângă apă și alcool, conține diverse organice și compuși anorganici: zaharuri, dextrine, minerale, compuși volatili (eteri, alcooli, aldehide, acizi), etc. Compoziția și conținutul de impurități depind de tipul materiei prime, de calitatea acesteia și de modurile de prelucrare a acesteia în timpul procesului tehnologic.
Rectificarea este folosită pentru a separa alcoolul din piure și pentru a-l purifica. Rectificarea este procesul de separare a unui amestec format din două sau mai multe componente care fierbe la temperaturi diferite. Când un astfel de amestec fierbe, componenta cu o presiune de vapori mai mare (mai volatilă) trece în faza de vapori în cantități relativ mari, iar faza de vapori este îmbogățită cu componenta mai volatilă. Punctul de fierbere al acestei componente la presiune constantă este mai scăzut. Prin urmare, atunci când un amestec de componente volatile fierbe, faza de vapori este îmbogățită cu o componentă care are mai mult temperatură scăzută fierbere. Într-o soluție de apă-alcool, presiunea de vapori a alcoolului la orice temperatură este semnificativ mai mare decât presiunea de vapori a apei. Ca urmare, conținutul de alcool din vapori este mai mare decât într-o soluție de apă-alcool clocotită.
Purificarea alcoolului din impurități prin distilare se bazează pe diferența dintre coeficienții lor de evaporare. Coeficientul de evaporare este raportul dintre concentrația unei substanțe date în faza de vapori și concentrația în faza lichidă. Coeficienții de evaporare ai impurităților individuale diferă unul de celălalt și variază în funcție de conținutul de alcool etilic. Pentru a determina posibilitatea purificării alcoolului etilic din impurități, este necesar să se compare coeficientul de evaporare al impurităților cu coeficientul de evaporare al alcoolului etilic.
Cu coeficientul de rectificare, egal cu unu, distilarea este ineficientă, deoarece distilatul după acesta rămâne neschimbat. Dacă coeficientul de rectificare este mai mare de unu, atunci distilatul conține mai multe impurități decât amestecul original. Dacă coeficientul de rectificare este mai mic de unu, atunci distilatul conține mai puține impurități decât amestecul distilat. Pentru impuritățile din cap coeficientul de rectificare este mai mare de unu, pentru impuritățile din coadă este mai mic.
Purificarea alcoolului brut de impurități se realizează în prezent în principal în unități de distilare continuă, în care alcoolul brut este eliberat de impurități în conformitate cu valorile coeficienților de evaporare. Astfel de instalații sunt folosite în distilerii, unde principala materie primă este alcoolul brut.
Alcoolul rectificat este produs în prezent în distilerii direct din piure în instalațiile de rectificare indirectă a piureului. Instalația include trei coloane: piure. sala de operatie si sala de redresare. În coloana de piure, alcoolul etilic și impuritățile volatile sunt separate de piure, impuritățile din cap sunt separate în sala de operație, iar alcoolul rectificat se obține în camera de rectificare. Instalarea include două coloane suplimentare - fusel și final. Coloana de fusel este concepută pentru a separa fracțiunea de alcooli superiori (ulei de fusel) și concentrația acestora, iar coloana finală este proiectată pentru a îndepărta suplimentar alcoolul etilic din impurități.
Într-o instalație indirectă, procesul de rectificare se desfășoară după cum urmează. Piureul se încălzește la 90°C într-un încălzitor de piure și se servește pe placa superioară a coloanei de piure, în care intră aburul de încălzire de dedesubt. Vaporii care se ridică din coloana de piure intră în condensator prin încălzitorul de piure, unde transferă căldură către piureul matur care intră în coloana de piure. În condensator, aburul este complet condensat și condensul rezultat cu o rezistență de 45 - 55% vol. intră în coloana de funcționare.
Concluzie
rectificarea hidrolizei alcoolului etilic
Productie de calitate alcool alimentar V volumele necesare are nevoie de o aprovizionare constantă cu materii prime, fie ea cereale sau cartofi.
Tehnologia de producție a alcoolului este un proces tehnologic în mai multe etape.
Tehnologia de producere a alcoolului constă în operațiuni de natură și origine diferită, de la mecanice (prepararea materiilor prime) la transfer de căldură și masă (rectificare), precum și utilizarea enzimelor de origine microbiologică și biologică împreună cu drojdia.
În ciuda istoriei lungi a tehnologiei de producție, există multe modalități de a îmbunătăți producția și de a crește randamentul și calitatea produselor: modernizarea echipamentelor vechi, dezvoltarea de noi dispozitive, îmbunătățirea tulpinilor de microorganisme și drojdie, efectuarea lucrărilor de reproducere pentru a obține materii prime de înaltă calitate.
Literatură
General tehnologie chimică: Manual pentru specialităţile chimico-tehnologice. T. 2.
Cea mai importantă producție chimică. / Mukhlenov I.P., Averbukh A.Ya., Kuznetsov D.A. si altele Editat de I.P. Muhlenova. - M.: Mai sus. scoala, 1984.
Timofeev V.S., Serafimov L.A. Principii de tehnologie pentru sinteza organică și petrochimică de bază. - M.: Chimie, 1992.
Kononova G.N., Safonov V.V. Manual educațional și metodologic „Producerea alcoolului etilic prin hidratarea directă a etilenei”.
Postat pe Allbest.ru
Documente similare
Producerea alcoolului etilic prin fermentarea materiilor prime alimentare. Hidroliza lemnului și fermentația ulterioară. Prepararea alcoolului etilic din lichide sulfitice. Metoda acidului sulfuric de hidratare a etilenei. Baza fizico-chimică a procesului. Departament hidratare cu etilenă.
teză, adăugată 16.11.2010
Materiile prime pentru producerea alcoolului etilic și metodele de producere a acestuia. Fundamentarea fizico-chimică a principalelor procese de producere a alcoolului etilic. Descrierea schemei tehnologice a procesului de producție, calculul principalilor indicatori tehnologici.
lucru curs, adăugat 01/04/2009
Caracteristici tehnologiceși etapele, materii prime și bază materială pentru producția de alcool etilic în industria chimică, principala sa fizică și proprietăți chimice, direcții utilizare practică. Hidratarea cu etilenă și schema ei.
lucrare curs, adaugat 16.10.2011
Definiția alcoolilor, formulă generală, clasificare, nomenclatură, izomerie, proprietăți fizice. Metode de producere a alcoolilor, proprietățile chimice și aplicațiile acestora. Producerea alcoolului etilic prin hidratarea catalitică a etilenei și fermentarea glucozei.
prezentare, adaugat 16.03.2011
Descrierea procesului de producție alcool izopropilic prin hidratarea cu sulfat de propilenă. Caracteristicile materiilor prime și produselor finite. Calculul frigiderului, materialului și echilibrului termic al coloanei. Indicatori tehnico-economici ai instalatiei.
teză, adăugată 27.11.2014
Metode de obținere a produsului țintă. Analiza termodinamică a reacției. Reducerea acizilor carboxilici. Reacția glicerolului cu acidul oxalic. Hidrogenarea alcoolului propargilic. Hidrogenarea selectivă a acroleinei sau a alcoolului propargilic peste paladiu.
teză, adăugată 18.05.2011
Proprietățile chimice de bază ale acetonei și alcoolului izopropilic, domenii de aplicare și efect asupra oamenilor. Prepararea alcoolului izopropilic din acetonă. Bilanțul termic și material al RIV și RPS adiabatic. Programe de calcul și rezultate, selectarea reactoarelor.
lucrare de curs, adăugată 20.11.2012
Producerea de acetonă prin fermentarea amidonului. Producția de acetonă din alcool izopropilic. Motivul pentru crearea unui CTS eficient. Determinarea topologiei tehnologice a CTS. Construirea unui model matematic de CTS. Proprietăți și eficiență de funcționare.
lucrare de curs, adăugată 02.12.2009
Proprietățile fizice și chimice ale alcoolilor, interacțiunea lor cu metale alcaline. Înlocuirea grupării hidroxil a alcoolului cu un halogen, deshidratare, formare de esteri. Producția de alcool etilic, metilic și alte tipuri de alcooli, domeniile lor de aplicare.
prezentare, adaugat 04.07.2014
Productie industriala butadienă din alcool etilic în prezenţa unui catalizator bifuncţional. Caracteristicile butadienei și domeniul său de aplicare. Pregătirea catalizatorului de crom-aluminiu pentru funcționare. Produs al activării termochimice a hidrargilitei.
Ești în pădure... Trunchiuri groase și subțiri de copaci sunt înghesuite în jur. Pentru un chimist, toate constau din același material - lemn, a cărui parte principală este materie organică - fibre (C 6 H 10 O 5) x. Fibrele formează pereții celulelor vegetale, adică scheletul lor mecanic; Îl avem destul de pur în fibrele hârtiei de bumbac și inului; in copaci se gaseste intotdeauna impreuna cu alte substante, cel mai adesea cu lignina, aproape la fel compozitia chimica, dar cu proprietăți diferite. Formula elementară fibra C 6 H 10 O 5 coincide cu formula amidonului, zahărul din sfeclă are formula C 12 H 2 2O 11. Raportul dintre numărul de atomi de hidrogen și numărul de atomi de oxigen din aceste formule este același ca în apă: 2:1. Prin urmare, aceste substanțe și substanțe similare au fost numite „carbohidrați” în 1844, adică substanțe care aparent (dar nu de fapt) constau din carbon și apă.
Fibrele de carbohidrați au o greutate moleculară mare. Moleculele sale sunt lanțuri lungi formate din legături individuale. Spre deosebire de boabele de amidon alb, fibra este fire și fibre puternice. Acest lucru se explică prin structura structurală diferită, acum stabilită cu precizie, a moleculelor de amidon și fibre. Fibra pură se numește tehnic celuloză.
În 1811, academicianul Kirchhoff a făcut o descoperire importantă. A luat amidon obișnuit obținut din cartofi și l-a tratat cu acid sulfuric diluat. Sub influența H2SO4 a existat hidroliză amidon și s-a transformat în zahăr:
Această reacție a fost de mare importanță practică. Producția de amidon și sirop se bazează pe aceasta.
Dar fibrele au aceeași formulă empirică ca și amidonul! Aceasta înseamnă că puteți obține și zahăr din el.
Într-adevăr, în 1819, a fost efectuată pentru prima dată zaharificarea fibrelor folosind acid sulfuric diluat. În aceste scopuri, se poate folosi și acid concentrat; Chimistul rus Vogel a obținut în 1822 zahăr din hârtie obișnuită, acționând asupra acesteia cu o soluție de 87% de H2SO4.
ÎN sfârşitul XIX-lea V. Inginerii practicanți au devenit deja interesați de obținerea zahărului și a alcoolului din lemn. În prezent, alcoolul este produs din celuloză la scară din fabrică. Metoda, descoperită într-o eprubetă de un om de știință, este apoi efectuată în aparatul mare de oțel al unui inginer.
Să vizităm instalația de hidroliză... Rumegușul, așchii sau așchii de lemn sunt încărcate în digestoare (percolatoare) uriașe. Acestea sunt deșeuri de la fabrici de cherestea sau întreprinderi de prelucrare a lemnului. Anterior, aceste deșeuri valoroase erau arse sau pur și simplu aruncate într-o groapă de gunoi. O soluție slabă (0,2-0,6%) de acid mineral (cel mai adesea sulfuric) trece prin percolatoare cu curent continuu. Este imposibil să păstrați același acid în aparat pentru o lungă perioadă de timp: zahărul conținut în acesta, obținut din lemn, este ușor distrus. În percolatoare, presiunea este de 8-10 atm, iar temperatura este de 170-185°. În aceste condiții, hidroliza celulozei se desfășoară mult mai bine decât sub conditii normale când procesul este foarte dificil. Percolatoarele produc o soluție care conține aproximativ 4% zahăr. Randamentul de substanțe zaharoase în timpul hidrolizei atinge 85% din cel teoretic posibil (conform ecuației reacției).
Orez. 8. O diagramă vizuală a producției de alcool hidrolitic din lemn.
Pentru Uniunea Sovietică, care are păduri vaste și dezvoltă constant industria cauciucului sintetic, obținerea alcoolului din lemn prezintă un interes deosebit. În 1934, cel de-al XVII-lea Congres al Partidului Comunist Întreaga Uniune (bolșevici) a decis să dezvolte pe deplin producția de alcool din rumeguș și deșeuri din industria hârtiei. Primele fabrici sovietice de hidroliză-alcool au început să funcționeze în mod regulat în 1938. În anii celui de-al doilea și al treilea plan cincinal, am construit și am lansat fabrici pentru producția de alcool de hidroliză - alcool din lemn. Acest alcool este acum din ce în ce mai procesat în cauciuc sintetic. Acesta este alcool din materii prime nealimentare. Fiecare milion de litri de alcool etilic hidrolitic eliberează aproximativ 3 mii de tone de pâine sau 10 mii de tone de cartofi și, prin urmare, aproximativ 600 de hectare de suprafață cultivată pentru hrană. Pentru a obține această cantitate de alcool hidrolitic, aveți nevoie de 10 mii de tone de rumeguș cu un conținut de umiditate de 45 la sută, care poate produce o fabrică de cherestea cu productivitate medie pe an de funcționare.