Изготовление биоэтанола из мелассы в домашних условиях: Биотопливо в домашних условиях, своими руками

Распечатать рецепт

Голоса: 2
Оценка: 4.5
Вы:

Оценить этот рецепт!

Инструкции

1. Половину воды вскипятить, добавить мелассу, тщательно размешать до полного растворения. Емкость накрыть крышкой, через 20-40 минут перелить сироп в бродильный чан, объем которого должен быть 10-20% больше чем все сусло

2. Разбродить дрожжи в сладком сусле, остудив его предварительно до 25-27°С

3. Влить оставшуюся воду в бродильную емкость, размешать, температура должна быть 25-30 градусов. Задать подготовленные дрожжи

4. Закрыть емкость для брожения, установить гидрозатвор или резиновую перчатку для того, что бы ограничить контакт сусла с кислородом. Брагу поставить в теплое помещение с комнатной температурой. Для подогрева можно использовать аквариумный подогреватель

5. Брожение браги длится 7-10 дней. Прекращается выделение газа, брага заметно осветляется. Если брага из мелассы, то во вкусе остается небольшая сладость, так как в ней находятся несбраживаемые сахара, которые дрожжи не перерабатывают

6. Готовую бражку при помощи сливного устройства или обычного шланга слить, не задевая дрожжевого осадка. Залить в куб перегонного аппарата и перегнать. Отбор вести до 20 градусов в струе. Оставшуюся часть барды в кубе, слить в отдельную чистую емкость!

7. Полученный самогон необходимо разбавить до 20 градусов. Для этого нужно взять три части воды и одну часть отлитой барды. Такой метод позволит улучшить качество и аромат готового рома

8. Перегнать самогон вторично дробно с отделением головной и хвостовой фракции. Головы отбирать на небольшой мощности в количестве 10-15% от абсолютного спирта. Головы используются в технических целях, пить их ни в коем случае нельзя!

9. Отбор питьевой фракции «сердца» производится на увеличенной мощности до 50-45 градусов в струе. Затем идет ненужная хвостовая фракция, отбирать которую или нет, дело ваше

10. Дистиллят довести до питьевой крепости 38-45° чистой водой, влив самогон в воду! Такой напиток уже готов к употреблению, но что бы получить более благородный алкоголь похожий на ром, его нужно выдержать в дубовом бочёнке или на дубовой щепе. Время выдержки зависит от объема бочки, обычно на это уходит от 6 месяцев до 3 лет. Периодически нужно снимать пробу, чтобы дистиллят не вобрал в себя слишком много дуба и не стал «плинтусовкой». Бочка придаст неповторимый вкус и придаст напитку богатый цвет

11. Проще всего и намного быстрее придать цвет и вкус самодельному рому, закрасив его колером из сахара. Для колера желательно также взять тростниковый сахар. Затем готовым напитком наполнить бутылки и выдержать несколько дней перед употреблением. Можно использовать для коктейлей с ромом в домашних условиях

Примечания для рецепта

Источник:http://alkodoma.ru/bez-rubriki/retsept-roma-v-domashnih-usloviyah.html

Изготовление самогона своими руками

Многие люди чаще интересуются – как и чем изготовить самогон на самогонном аппарате. Для приготовления данного алкогольного напитка, называемым домашней водкой или самогоном потребуется опыт и знания, чтобы изготовить качественный продукт. Опыт изготовления самогона придет не с первого раза, и вам придется экспериментировать с различными видами сырья, чтобы получить необходимый мягкий вкус. Самое главное, необходимо соблюдать технологические требования при изготовлении, а также нужно производить температурный контроль на любом этапе изготовления —  начиная от браги и оканчивая очисткой самогона при домашних условиях.

Основными этапами изготовления самогона являются:                                                                                                                                                                                                                      

—          Выбор необходимого сырья;

—          Изначальная подготовка и обработка сырья;

—          Изготовление браги для выработки спирта;

—          Перегон самогона;

—          Очищение самогона;

—          Придание алкогольному напитку определенных качеств – цвет, аромат и вкусовые качества.

Этап первый. Выбор необходимого сырья

При изготовлении домашней водки необходимо подобрать нужное сырье, которое впоследствии станет выделять спирт при варении. Сырье для изготовления самогона является доступным, все зависит от выбора и цены на сам продукт. Известно, что крахмал может выделять больше спирта, чем сам картофель. Однако, многие, кто испробовал крахмал в качестве сырья, говорят, что водка получается не очень хорошей и дешевой на вкус. Если изготавливать хороший и качественный алкогольный напиток, то нужно использовать свежий картофель, но в данном случае потребуется обработка, нужно будет дважды или трижды перегонять полученный спирт, чтобы добиться его чистоты. Многие специалисты, кто уже не первый раз занимаются изготовлением самогона, утверждают, что лучшим сырьем являются зерновые культуры. Они придают напитку более мягкий вкус по сравнению с другими сырьем. Следует учитывать, что при подборе зерна нужно знать и коэффициенты выделения спирта. Килограмм гречихи может выработать около  470 миллилитров спирта, овес 360 миллилитров, пшеница – 430, рис – почти 600, ячмень 340 миллилитра. Данные ингредиенты доступны на рынке и невелики по цене. Стоит отметить, что наиболее качественной водкой является изготовление ее из фруктов и ягод. Однако, фрукты и ягоды являются дорогими, и если у вас нет собственного сада, то лучше остановиться на выборе зерновых культур.

Те, кто впервые начинает заниматься изготовлением самогона в домашних условиях, следует начать с зерна. Впоследствии, когда вы наберетесь опыта, вы сможете начать экспериментировать с другим видом сырья, чтобы получать более качественный и хороший на вкус продукт. Далее будет описан пример выработки самогона с помощью доступного на рынке ячменя.

Этап второй. Изначальная подготовка и обработка сырья

Этот этап можно разделить на две части – проращивание зерна (приготовление солода) и изготовление раствора. Для получения хорошего качества домашней водки необходимо качественно приготовить солод. В процессе правильного проращивания, внутри зерна образуются различные ферменты в активном виде, которые нужны для последующего этапа — изготовление браги для выработки спирта.

Зерно следует отсортировать. Нужно пропустить зерно через крупное сито, затем можно воспользоваться мелким ситом, чтобы избавиться от мелких частиц. После этого процесса, зерно обязательно нужно промыть в воде, температура которой не должна быть выше пятидесяти пяти градусов по Цельсию.

После этого необходимо замачивать промытое зерно. Нужно использовать чистую деревянную тару или посуду с эмалированным покрытием. При заливании воды в тару с зерном могут всплыть различные мелкие частицы, и их следует сразу удалить. Воду добавлять необходимо не сразу, а постепенно,  что поможет без затруднений избавиться от мусора. Вода, в которой происходит замачивание зерна, нуждается в постоянной замене каждые семь часов.

Сам процесс замачивания является долгим. Может потребоваться несколько суток, и это будет зависеть от качества сырья. Для определения готовности зерна к следующему этапу, необходимо проверить его и снять с него шелуху. Шелуха должна легко отделяться, а само зерно при сгибании не должно ломаться. При наличии маленького ростка на зерне, процесс замачивания можно считать оконченным и нужно переходить к отращиванию.

Отращивание солода нуждается в полном контроле. Влажность воздуха в помещении должно быть не ниже 40%. Температуру следует держать не выше 18 градусов по Цельсию. Сам процесс ращения солода занимает несколько недель и важной неделей является первая. Зерно нужно высыпать на противень слоем не больше трех сантиметров по толщине. Обязательно надо накрыть зерно куском ткани, которая смочена в воде. Смачивать ткань необходимо каждые 6 часов, или нужно следить за высыханием ткани. Чтобы убедиться в окончании данного этапа, то длина ростков зерен должна достигать 5-6 миллиметров, а корешка до 12-14 миллиметров. В этот момент можно заканчивать ращение и переходить к сушке.

Сушка солода является главным этапом, в котором следует постоянно следить за просушкой. Солод не должен быть слишком сухим, а также слишком сырым. Зерна следует высыпать на противень и оставить их в теплом помещении, чтобы они немного просохли. Спустя некоторое время, противень выносится на солнце, а если вы занялись изготовлением самогона зимой, то в духовой шкаф. В духовке нужно поддерживать температуру не выше 40 градусов, иначе солод просто пересохнет. Сушить, таким образом, следует до такой степени, пока влажность солода не упадет до трех процентов. После просушки следует прочистить солод и удалить отростки.

После этого можно переходить к приготовлению раствора. Солод необходимо залить водой, температура которой не должна превышать шестьдесят пять градусов по Цельсию и не опускаться ниже пятидесяти пяти. В такой воде зерно выдерживается около десяти минут, после этого вода сливается. Для измельчания солода можно использовать миксер, в который нужно добавлять воду с температурой около 50-55 градусов. Перемешивать эту смесь до тех пор, пока эта смесь не станет однородной массой белого цвета и густой наподобие киселя.

Этап третий. Изготовление браги для выработки спирта

Брожение является сложным процессом, в котором важную роль играет температура и концентрация исходного компонента. Во время этого процесса необходимо тщательно следить за температурой, чтобы она не снижалась ниже 18 градусов и не повышалась выше 24. Именно в промежутках этих температурных диапазонов происходит брожение. Низкая температура не так опасна, как высокая, так как при низкой температуре, дрожжи остаются живыми. При повышении температуры эти дрожжи непригодны для осуществления дальнейшего процесса.

Изготовление браги для самогона из зерна. Зерно необходимо замочить на 3-5 дней и затем его необходимо поместить в теплое место, и прорастить за три дня. После, нужно просушить его около 12-14 часов. Зерно измельчают крупно и добавляют воду при соотношении 1 к 3. В полученную смесь добавляется сахар при расчете – 200граммов на 1 килограмм зерна, дрожжи 50 граммов на килограмм зерна, и затем добавляется солод – на 1 литр воды и 2 килограмма ячменя – 160 грамм солового молока. Данная смесь должна находиться в теплом месте и ей нужно отстояться пару недель. Периодически нужно встряхивать данную смесь и убирать образовавшуюся накипь. Для того, чтобы в эту брагу не попали мелкие частицы мусора, пыли или различные насекомые, то нужно данный сосуд накрыть марлей.

Брага для самогона из сахара. Для этого необходимы сахар, вода и дрожжи. Их пропорции должны быть такими – 1: 3: 0,1. Такое же соотношение используется из фруктово-ягодного сырья всех типов.

Если делать брагу из картофеля, то берется 7 килограммов картофеля на 10 литров воды, 200 грамм солода или различной смеси солодов, 300 граммов сахара и 150 грамм дрожжей.

При изготовлении гороховой браги, необходимо 1 килограмм гороха на 3,5 литров жидкости, 100 грамм солода, 50 грамм дрожжей и 120 грамм сахара.

Самым важным моментом является улавливание зрелой браги. Если вы будете перегонять недозревшую брагу, то качество конечного продукта будет низким. А если перезревшую брагу перегнать, то невозможно получить высококачественный самогон. Опыт улавливания момента созревания браги придет после нескольких попыток. Окончанием данного процесса брожения можно считать, если – брага имеет горьковатый привкус,  выделение газа и образование пены полностью прекращается, а также ее запах становится кисловатым и сладким.

Этап четвертый. Перегон самогона

Перегон самогона – нагревание готовой браги до кипения с охлаждением паров спирта. Процесс перегонки имеет отношение к качеству продукта. Для перегонки используются специальные аппараты. В домашних условиях можно использовать различные крышки, с отверстиями для вывода паров по трубке в специальную емкость. По трубке скапливается спиртовой конденсат и поступает в эту емкость. Данная труба проходит через емкость с холодной водой. Это необходимо для того, чтобы охладить пары, чтобы они стали жидкими и поступали в емкость в жидком виде.

Существуют  самогонные аппараты, которые можно встретить на рынке. Их стоимость невысока, и приобрести их сможет любой желающий, кто начинает заниматься изготовлением самогона.

Ректификационные колонны можно также использовать для приготовления самогона. Дело в том, что такие аппараты делятся на несколько паровых отсеков с различной высотой. Если на нижнем уровне данной колоны вы будете получать самый мощный концентрат спирта. На верхней части колоны будет пар с низкой концентрацией спирта, да и мягким по вкусу. Таким образом, вы можете вывести несколько видов сорта спирта. Использование мини пивоварни не подходит для изготовления самогона.

После первой перегонки получается  самогон сырец, после второй и последующей перегонки  получается уже качественный самогон с минимальным присутствием сивушных масел. При нескольких перегонках браги можно получить высокую крепость напитка. Не стоит использовать перегону выше пяти раз.

Этап четвертый. Перегон самогона
Перегон самогона – нагревание готовой браги до кипения с охлаждением паров спирта. Процесс перегонки имеет отношение к качеству продукта. Для перегонки используются специальные аппараты. В домашних условиях можно использовать различные крышки, с отверстиями для вывода паров по трубке в специальную емкость. По трубке скапливается спиртовой конденсат и поступает в эту емкость. Данная труба проходит через емкость с холодной водой. Это необходимо для того, чтобы охладить пары, чтобы они стали жидкими и поступали в емкость в жидком виде.
Существуют самогонные аппараты, которые можно встретить на рынке. Их стоимость невысока, и приобрести их сможет любой желающий, кто начинает заниматься изготовлением самогона.
Ректификационные колонны можно также использовать для приготовления самогона. Дело в том, что такие аппараты делятся на несколько паровых отсеков с различной высотой. Если на нижнем уровне данной колоны вы будете получать самый мощный концентрат спирта. На верхней части колоны будет пар с низкой концентрацией спирта, да и мягким по вкусу. Таким образом, вы можете вывести несколько видов сорта спирта. Использование мини пивоварни не подходит для изготовления самогона.
После первой перегонки получается самогон сырец, после второй и последующей перегонки получается уже качественный самогон с минимальным присутствием сивушных масел. При нескольких перегонках браги можно получить высокую крепость напитка. Не стоит использовать перегону выше пяти раз.

Этап пятый. Очищение самогона

Для очистки самогона необходимо использовать древесный уголь или марганцовку. Для изготовления чистейшего продукта, необходимо правильно рассчитать и применить данные способы очистки. Некоторые самогонщики используют активированный уголь, который можно приобрести в любой ближайшей аптеке, однако, данный уголь не имеет активные вещества для чистки.

Изготовление древесного угля не требует особых опытов и навыков. Достаточно подобрать дерево не старше пятидесяти лет и очистить от сучков и веток. Из таких дров разжигают костер и дают им прогореть. Когда они прогорят, а жар в них не спадает, то эти угли можно собирать в специальный сосуд, предварительно сдув золу.  Обязательно сосуд нужно плотно закрыть, чтобы дать углям потухнуть. После того, как угли остудятся, их необходимо поломать на крупные части, затем просеять через сито. Готовый порошок необходимо использовать из расчета – 50 граммов угля на литр спирта. Эту смесь необходимо взбалтывать около пяти раз за день и дать неделю отстояться, при этом, нет необходимости в взбалтывании. Спустя неделю, водку можно пропустить через фильтр, который можно изготовить из фланелевой ткани. Если у вас нет возможности изготовить древесный уголь, то в нашем магазине ВЫ сможете приобрести готовый берёзовый активированный уголь БАУ-А, который поможет вам очистить самогон.

Также, использование марганцовки может способствовать очищению самогона. Для этого необходимо в холодную кипяченую воду добавить 1-2 грамма марганцовки на литр  воды. Затем в водку первой перегонки добавляют данную смесь, перемешивают и необходимо подождать, когда выпадет весь осадок. После этого, водку фильтруют и подвергают перегонке. Однако, после первой перегонки добиться высококачественного продукта невозможно, поэтому необходимо перегнать еще второй раз, иногда и третий.

Стоит отметить, что при перегонке высокоградусной водки, ее нужно разбавлять водой, чтобы добиться концентрации 40-45 градусов, после этого смесь переливается в куб. Нагревается данная жидкость на быстром огне, до 60 градусов по Цельсию, затем снижается нагрев, медленно доводится до кипения. Первый выход, который составит около 3-8 процентов от всего объема, то есть около 40 миллилитров из 1 литра, нельзя использовать для употребления, так как в них имеются быстрозакипающие вредные примеси. Далее, второй выход, идет хороший и готовый к употреблению самого, но после него пойдет третий выход — спирт с низкой концентрацией, которая составляет ниже 40 процентов – его тоже не рекомендуется употреблять, так как в нем имеются огромное количество сивушного масла. Третий выход обязательно нужно перегнать еще раз. После данных цепочек перегонки, полученную домашнюю водку обязательно нужно несколько раз пропустить через фильтр.

Этап шестой. Придание алкогольному напитку определенных качеств – цвет, аромат и вкусовые качества

Окончательный вкус домашней водки можно изменять определенными экстрактами и различными добавками. Необходимо учитывать пропорции при добавлении этих компонентов, а также нужно дать настояться данной смеси не менее пары недель. Если вы хотите получить горький привкус, то вы можете использовать ваниль от 0,5 до 2 граммов на литр. Для горьковатого привкуса подойдет апельсиновая цедра (50-100 граммов), лимонная цедра (60-250 граммов). Для жгучего эффекта привкуса можно использовать гвоздику (0,6 – 3,0 грамма), имбирь (1,5 – 12 граммов). Розмарин (0,5 — 1 грамм) или шафран (0,1 – 0,5 граммов) придадут водке горьковато-прянный привкус.

На этом этапы изготовления самогона, или домашней водки подошел к концу. После настойки с различными экстрактами для придания вкусовых эффектов около двух недель, водка готова к употреблению. Если привкус водки кажется вам дешевым и некачественным, то значит, вы где-то допустили ошибку. Однако, при проведении последующих изготовлений самогона, вы будете точно знать, где именно вы допустили ошибку, и таким образом, вы не только получите опыт в изготовлении домашней водки, но и станете делать высококачественный продукт в домашних условиях, которым не стыдно будет угостить пришедшего к вам гостя домой.

Вы можете заказать в нашем интернет магазине самогонный аппарат, ректификационные колонны, дубовые бочки, мини пивоварни, а также многое другое.

рецепт приготовления из мелассы и самогона

Именно о втором способе мы подробно поговорим в этой статье. Весь рецепт состоит из двух частей: приготовление браги из мелассы и ее перегонка.

Приготовление браги из тростниковой мелассы для рома

Первым делом необходимо сделать брагу на основе тростниковой мелассы. В интернете можно найти много рецептов браги для рома. Мы же приведем тот, который на выходе даст напиток, наиболее точно повторяющий характеристики классического рома.

1. Турбо дрожжи Double Snake Turbo Rum (1 пачка)
2. Тростниковая меласса (5 кг)
3. Вода (21 литр)

Порядок приготовления

1. Наливаем в емкость для брожения 21 литр чистой и теплой воды. Ее начальная температура должна составлять 30-35°С – для ромовых дрожжей это оптимальные условия для комфортного старта.
2. Выливаем в емкость с водой тростниковую мелассу (гидромодуль – 1:4). Меласса – субстанция довольно плотная и тягучая, ее важно полностью растворить в воде. Для этого берем ложку и помешиваем состав до полного смешения.
3. Равномерно рассыпаем по поверхности затора дрожжи. Перемешиваем.
4. Брожение такого затора сопровождается большим количеством пены, поэтому ставить гидрозатвор на бродильную емкость не стоит. Достаточно плотно закрыть ее крышкой и убрать на брожение. Оно длится 7 дней.

Если желаете сэкономить, можете воспользоваться другим рецептом. Разница лишь в том, что вместо 5 кг мелассы в воду добавляем 2 кг мелассы и 4.5 кг сахара. Но, как показывают опыты, на выходе получится напиток очень похожий на обычный сахарный самогон.

Приготовление белого рома: перегонка тростниковой браги

Через 7 дней, как брага полностью отбродила, ее нужно перегнать. Делать это необходимо на колонном аппарате с хорошим дефлегматором. Аппарат с сухопарником не подойдет. Скоро вы поймете, почему.

1. Брагу сливаем с осадка и переливаем в перегонный куб. Куб заполняем не более чем на ¾ объема.
2. Аппарат, если позволяет конструкция, собираем в режиме быстрой перегонки потстилл. Чем быстрее мы проведем первый прогон, тем лучше для конечного продукта. Отбор заканчиваем при падении крепости в струе ниже 20%.

Важно! Оставшуюся после первого прогона барду необходимо сохранить. Она понадобится перед второй перегонкой для разбавления спирта сырца. Барда усилит ароматику, придаст готовому продукту вкус настоящего рома.

3. Измеряем крепость спирта-сырца, разбавляем его водой с бардой до 20%. Пропорции следующие: 3 части воды и 1 часть барды.
4. Разбавленный сырец заливаем в куб, собираем аппарат в режиме тонкой настройки (охлаждение подается раздельно на холодильник и дефлегматор). В царгу устанавливаем 3 медные насадки. Начинаем перегонку.
5. Ждем как аппарат выйдет на рабочий режим, после чего начинаем отбор голов. Отбираем первые 12-15% жидкости относительно объема абсолютного спирта.
6. После отбора голов начинается очень важный этап. Перекрываем охлаждение на дефлегматоре. Отбор производим с помощью одного холодильника. В таком режиме продолжаем перегонку до момента, пока крепость в струе не упадет до 85%.

Отбор без дефлегматора дает возможность собрать дистиллят с ароматными «хвостами», которые мы потом смешаем с «телом».

7. Затем возвращаем охлаждением на дефлегматор. Отбираем оставшееся тело в стандартном режиме до самого упора. Смешиваем тело с полученным ранее ароматным дистиллятом. Разбавляем водой до крепости 40%.

У нас получится домашний белый ром, полностью готовый к употреблению. Чтобы он обрел классический коричневый цвет и вкус напитка сгладился, ром можно выдержать несколько месяцев в дубовой бочке или настоять пару недель на дубовых щепках.

Домашний ром из тростникового сахара или мелассы – рецепт

В Интернете можно найти рецепты рома, основанные на добавлении эссенции и других ароматизаторов, которые только имитируют оригинальный аромат и вкус, причем не всегда удачно. Чтобы сделать ром в домашних условиях, требуется тростниковый сахар или меласса. В наше время достать хотя бы один из этих ингредиентов очень просто, достаточно сделать заказ в Интернете. Мы воспользуемся старинным кубинским рецептом, который популярен среди местных жителей острова.

Тростниковая меласса – это черная патока, отход сахарного производства, который используется в традиционной технологии производства рома. Также патока идет на корм домашним животным, в частности лошадям.

Несмотря на то, что сахарный тростник растет только в Южной Америке, купить тростниковую мелассу можно и в России. Этот продукт продается в некоторых специализированных интернет магазинах, занимающихся товарами для винокуров. Также патока иногда появляется в больших супермаркетах.

О выходе. В зависимости от особенностей производства содержание сахара в мелассе составляет 30-73% (в большинстве случаев 50%). Этот показатель следует узнать у продавцов, поскольку по нему можно примерно рассчитать теоретический выход дистиллята. С 1 кг тростникового сахара получается до 1,2 литра рома крепостью 40 градусов. Соответственно, с 1 кг патоки (50%) выходит максимум 600 мл сорокаградусного напитка. На практике количество рома будет всегда ниже теоретических значений на 8-15% для сахара и на 15-25% для мелассы.

Сделать ром из тростникового сахара намного проще. Фактически, технология ничем не отличается от приготовления обычного самогона. Также можно смешивать сахар и патоку, что увеличит выход и сохранит органолептические свойства. При этом важно добавить правильное количество воды, общая сахаристость сусла не должна превышать 20%.

1. Рассчитать параметры браги. На каждый килограмм мелассы требуется 5 литров воды (гидромодуль 1:5) и 10 грамм сухих или 50 грамм прессованных дрожжей. Для тростникового сахара оптимальный гидромодуль – 1:4 (4 литра воды на 1 кг) и 20 грамм сухих (100 грамм прессованных) хлебопекарных дрожжей.

Пропорции взяты из кубинского рецепта, в котором количество дрожжей для патоки в 2 раза меньше, чем для сахара. Считается, что длительное брожение мелассы положительно влияет на запах и вкус рома.

2. Закипятить половину воды. Растворить в кипятке сахар или патоку (перемешивать до однородного состояния). Накрыть крышкой, оставить на 30 минут, затем перелить в бродильную емкость.

3. Развести дрожжи согласно инструкции на упаковке. В качестве питательной среды можно использовать сделанное на предыдущем этапе ромовое сусло, обязательно охлажденное до 25-28°C.

4. Влить в сусло вторую половину воды (холодную, некипячёную). Перемешать. Проверить температуру (обязательно должна быть ниже 30°C). Внести разведенные дрожжи. Еще раз перемешать. Желательно, чтобы минимум 10-15% объема осталось свободным для пены и углекислого газа.

5. Установить на горлышке емкости водяной затвор. Можно использовать перчатку с дырочкой в пальце (проколоть иглой). Перенести брагу в темное помещение (или накрыть) с температурой 18-28°C.

Брага из чистого тростникового сахара бродит 5-10 дней, затем пропадает сладость, прекращается выделение газа из гидрозатвора (перчатка сдувается), это значит, что можно переходить к следующему этапу.

Зачастую брага из мелассы остается сладкой и после окончания брожения, поскольку дрожжи не в состоянии переработать карамелизированный сахар. Единственный признак готовности – отсутствие газа из гидрозатвора. Советую начинать перегонку не раньше, чем через 12-15 дней с момента закладки ингредиентов.

6. Отыгравшую брагу слить с осадка (чтобы твердые частички не пригорели при дистилляции). Перегнать первый раз на обычном самогонном аппарате без разделения на фракции. Закончить отбор дистиллята при падении крепости в струе ниже 20%. Барду (остаток в кубе) не выливать!

7. Измерить крепость собранного тростникового самогона. Определить количество чистого спирта (общий объем умножить на процент крепости и разделить на 100).

8. Рассчитать количество воды, которое потребуется, чтобы разбавить самогон до 20 градусов. Влить 75% определенного количества.

Четверть воды (25%) заменить жидкой бардой из куба (в кубинском рецепте рома барда называется «тандер»). Этот прием значительно улучшит аромат готового напитка и придаст легкие нотки сладости.

9. Разбавленный водой и бардой самогон перегнать второй раз. Первые 12-15% выхода от количества чистого спирта собрать в отдельную емкость. Это «головы» – вредная для здоровья фракция, пить которую нельзя.

10. Отбирать основной продукт, пока крепость в струе не упадет ниже 45%.

11. Полученный дистиллят является готовым к употреблению белым домашним ромом. На этом приготовление можно закончить. Осталось лишь разбавить напиток водой до 40-45%, разлить в стеклянные емкости, плотно закрыть и оставить на 3-4 дня для стабилизации вкуса после окончания химических реакций.

Если же хотите сделать золотистый или темный ром, придется добавить карамель или выдерживать дистиллят в бочках (на дубовой щепе).

12. Проще всего «закрасить» самодельный ром домашним сахарным колером, рецепт которого обсуждался раньше. Для приготовления карамели желательно использовать тростниковый сахар.

Рекомендуемая крепость напитка перед внесением красителя – 40 градусов. Чтобы не испортить всю партию, экспериментируйте с цветом на небольшом количестве рома, начиная с 3-5 мл колера на 1 литр. Перед увеличением дозировки советую выждать 15-20 минут.

13. Если нужны дубовые нотки, следует выдержать ром 6-18 месяцев в бочке (предварительно разбавить до 50%) или настоять дистиллят крепостью 40-45% на дубовых колышках (щепе, чипсах).

Технология настаивания на щепе описана по ссылке, там же есть методика обжарки древесины в домашних условиях (второй рецепт). При желании готовую к настаиванию щепу можно купить в специализированных магазинах.

На выдержке главное периодически проверять вкус рома. Для бочки минимум раз в месяц, на щепе – хотя бы раз в 5 дней. При появлении отчетливых дубильных ноток сразу же перелить напиток в бутылки, чтобы не появился характерный вкус «плинтуса». Время выдержки на щепе зависит от индивидуальных особенностей дерева, вымачивания и степени обжарки. Этот показатель колеблется от нескольких недель до полугода.

В герметично закрытых стеклянных емкостях срок годности домашнего рома неограничен. Крепость – 38-43%.

Ферментация мелассы — Naturebioscience.

Ферментация мелассы

Этанол, являющийся возобновляемым источником энергии, вероятно, является более чистой альтернативой ископаемому топливу. Спрос на этанол растет день ото дня из-за его универсального применения и полезности. Чтобы удовлетворить текущие потребности, производство этилового спирта или этанола путем ферментации набирает обороты и признание во всем мире.

На промышленном уровне этанол получают путем ферментации патоки.Остаток от переработки сахарного тростника, патока — это маточный раствор, оставшийся после кристаллизации сока сахарного тростника. Это вязкая жидкость темного цвета, содержащая примерно от 40 до 50% сбраживаемого сахара. Ферментация патоки, являясь одной из самых ранних биотехнологий, используемых людьми для производства этанола, также является наиболее экономически эффективным способом.

Помимо образования этилового спирта или этанола, патока является микробиологическим источником энергии, который помогает в процессе выращивания дрожжей, бактерий и плесени.Это не только самый экономичный из доступных источников энергии для таких отраслей, но и самый простой для использования в процессах ферментации. Хороший источник витаминов группы B и биотина в патоке ускоряет процессы ферментации, которые помогают более быстрому производству этанола.

Меласса Ферментация — это биологический процесс, в котором сахароза из мелассы преобразуется в клеточную энергию, которая в конечном итоге производит этанол и углекислый газ. Меласса из сахарного тростника или сахара является подходящим субстратом для производства этанола.Они являются основными источниками сахарозы (C12h32O11), которая присутствует в них в виде концентрированного сахара. Только 50% мелассы содержат превосходные редуцирующие сахара, которые могут оказаться полезными в процессе ферментации. Меласса представляет собой множество сбраживаемых и неферментируемых сахаров со следами азота, фосфора, твердого осадка и золы. Ферментируемые сахара используются непосредственно во время ферментации мелассы, в то время как неферментируемые сахара, такие как крахмал, целлюлоза или пектины, могут использоваться только после гидролиза.С помощью соответствующих ферментов и реакций образуется этанол. Этанол, полученный в результате всего процесса, используется в форме абсолютного или ректификованного спирта.

Мы специализируемся на производстве продукции, способствующей увеличению производства этанола. Наши продукты мирового класса, такие как NatureFermP, катализируют ферментацию и увеличивают извлечение из процесса ферментации мелассы, в то время как NatureBio-MProtekt контролирует TVA и бактериальное загрязнение в летний период. TRS Plus, производимый нами, представляет собой безопасный для дрожжей фермент на основе консервантов TRS.

Продукты

• NatureFerm-P: Усилитель ферментации для увеличения извлечения при ферментации мелассы.
• NatureBio-MProtekt: Бактериальное загрязнение и контроль TVA при ферментации мелассы летом.
• TRS Plus: Консервант TRS на основе дрожжевых ферментов.

Исследовательская группа по биоэнергетике

Производство этанола из сахарного тростника

Остатки этанола сахарного тростника

Vinasse

Рис.1 Принципиальная схема производства этанола из сахарного тростника

Рис. 2 Винасса производства сахарного тростника и этанола

журналов открытого доступа | OMICS International

Может этанол, полученный из мелассы сахарного тростника в процессе ферментации на заводе по производству смешанного сахара / этанола, генерирует RIN с кодом D 5 в соответствии с существующим способом, указанным в Таблице 1 — §80.1426 для этанола, полученного из сахарного тростника в процессе ферментации? | Справка по регистрации топлива, отчетности и соответствию

Да, этанол, произведенный из мелассы сахарного тростника в процессе ферментации, может генерировать RIN D-Code 5 в рамках программы RFS. Обычно существует три типа заводов по производству этанола из сахарного тростника: (1) специализированные заводы, использующие весь сок сахарного тростника для производства этанола; (2) Мельницы для производства смеси сахара и мелассы, использующие первые соки для коммерческого производства сахара и оставшуюся мелассу для производства этанола; и (3) приобретенные мельницы для производства мелассы, использующие закупленную мелассу на сахарных заводах для производства этанола.В таблице 1 по §80.1426 указан путь для генерации RIN D-кода 5 для этанола, полученного из сахарного тростника в процессе ферментации. EPA интерпретирует термин «сахарный тростник» в описании этого пути в таблице 1 как включающий незавершенные промежуточные продукты переработки сахарного тростника, такие как патока, полученная из сахарного тростника. Таким образом, этанол, произведенный путем ферментации сахарного тростника на любом из трех типов заводов по производству этанола, в том числе на заводах по производству смеси сахара и этанола и на заводах по закупке мелассы, соответствует требованиям для создания RIN с кодом D 5 в соответствии с существующим утвержденным способом.Хотя EPA для моделирования жизненного цикла парниковых газов, проведенного в поддержку существующего пути этанола / сахарного тростника / ферментации в таблице 1, было специально основано на характеристиках выбросов парниковых газов в течение жизненного цикла специализированной мельницы, мы также определили, что этанол, произведенный из мелассы сахарного тростника в смеси сахара Мельницы / мельницы для мелассы и приобретенные мельницы для мелассы имеют сокращение выбросов парниковых газов более чем на 50% по сравнению с базовым уровнем добычи нефти. Таким образом, интерпретация EPA существующего пути этанола / сахарного тростника / ферментации в Таблице 1 как включающего этанол, полученный путем ферментации из мелассы сахарного тростника на заводе для смешивания сахара / мелассы и на приобретенном заводе по производству мелассы, соответствует требованиям по сокращению выбросов парниковых газов для современного биотоплива, указанным в Закон о чистом воздухе.

Этанол, производимый на любом из трех типов заводов по производству этанола из сахарного тростника, должен быть изготовлен из возобновляемой биомассы, а производитель должен удовлетворять всем требованиям к ведению учета возобновляемой биомассы, чтобы для партии этанола были созданы RIN. Иностранные производители возобновляемого топлива или иностранные производители этанола, продающие свою продукцию импортеру для распространения в Соединенных Штатах, должны предоставить любому импортеру, генерирующему RIN, документацию, требуемую согласно 40 CFR § 80.1454 (c).Для приобретенных мельниц для производства мелассы требования и документация по возобновляемой биомассе применяются к конкретным партиям сахарного тростника, которые были переработаны для производства мелассы, используемой при производстве определенных партий топлива, для которых генерируются RIN. Если эта документация не может быть предоставлена, сырье не может соответствовать определению возобновляемой биомассы и, следовательно, не могут быть созданы RIN для этанола, изготовленного из него.

Производство биоэтанола из сахара

Глава 3:

Производство биоэтанола из сахара:

Источник: Биоконверсия биомассы сахарного тростника в этанол: обзор состава, методов предварительной обработки, детоксикации гидролизатов, ферментативного осахаривания и ферментации этанола, 2012 г. Larissa Canilha et al.

Рисунок: общий состав сахарного тростника

Источник: Энергопотребление сахарного тростника: учет энергии в качестве исходного сырья с учетом текущих агропромышленных тенденций и их осуществимости, 2013 г.

Остатки выращивания сахарного тростника, которые относятся к твердым остаткам от производства этанола и отходам сахарного тростника. Жмых сахарного тростника — это волокнистые остатки, которые испаряются после извлечения сахарного сока путем экстракции и измельчения.

Производство этанола из сахарного сырья:

Сахарный тростник, сахарная свекла и сладкое сорго представляют собой сахарную продукцию, используемую в качестве сырья для производства этанола.Его основные смазочные материалы — это высокий урожай сахарного тростника и переработка по низким ценам.

Таблица: Производство этанола из сахарного тростника в Бразилии в 2006 г.

Производство этанола в Бразилии является самым дешевым в мире; ведьма стоимостью 0,81 доллара США за галлон без импортной пошлины. Когда волокно используется в стеблях и листьях (жмыхе) для производства технологического пара и электроэнергии для жизненно важных нефтеперерабатывающих заводов. Жидкие отходы (Винасса) дополнительно используются в качестве удобрения, перерабатываются в течение 24-72 часов после сбора урожая. Измельчение ножки растения специальными роликами и предоставление возможности высвобождению сока сначала изолируют сахар, затем добавляется известь (гидроксид кальция) для осаждения осадка и клетчатки.Затем смесь фильтруют.

Источник: Биотехнология сахарного тростника: проблемы и перспективы под редакцией Чакраварти Мохан, Springer, 9 августа 2017 г.

Sugarcan, Saccharum, является растением, относящимся к группе семейства Poaceae и категории Однодольные. Ключевыми особенностями этого семейства являются высота цветов, междоузлия, стебель и листья с кремнеземными чешуйками по краю и открытой оболочке. Он легко адаптируется к тропическим и субтропическим погодным условиям. Самая прибыльная часть тростникового сахара — это ствол, в котором накапливается большое количество сахарозы, которая используется для производства сахара и продуктов из него. Из-за его высокой экономической ценности улучшенные сорта сахарного тростника более важны для удовлетворения необходимых потребностей.

Рисунок: Биоперерабатывающий завод сахарного тростника

Описание процесса

Цифра (патока) представляет собой остаток жидкости после экстракции 77% сока сахарного тростника, сырого сахарина на первой стадии кристаллизации.Дополнительная обработка другой патоки A извлекает 12% сахара-сырца для производства мелассы | B, которая используется для последующей ферментации этанола. Инвертаза, которая анализирует сахарозу, добавляется к декстрану инвертазы дрожжей. Декстран подавляет бактериальное образование полимеров декстрана, которые препятствуют извлечению сахара. В Бразилии гидроэтанол (5% воды), полученный в результате перегонки, используется непосредственно в качестве топлива. Остающийся после фильтрации раствор затем выпаривается, чтобы концентрироваться и помочь сахару кристаллизоваться, первый предназначен для удаления сочетания путем центрифугирования.Высококонцентрированный сироп (blackstrap) B меласса, которая используется в качестве сырья для последующей ферментации для производства этанола после интенсификации отсутствия кристаллизованного сахара и сопутствующих солей. В процедуре ферментации мелассы имеет значение использование термостойких устройств, дрожжей cerevisiae, где они производят большое тепловыделение, в котором оценивается 34-37 ° C. Когда температура превышает 44 ° C, производство этанола будет снижать и увеличивать остаточное содержание сахара в соответствии с (Laluce et al., 2002). Обычно патока загрязнена leuconostoc mesenteroides, бактерией, выщелачивающей декстрановые цепи сахарозы, что требует лечения с использованием декстраназы.

Рисунок: сахарный тростник

Источник: Engineering »Energy Engineering» «Технологический процесс биотоплива», книга под редакцией Марко Аурелио душ Сантуш Бернардес, ISBN 978-953-307-480-1, Опубликовано: по лицензии CC BY-NC-SA 3.0. © Автор (ы) 1 августа 2011 г.

САХАРНЫЙ ТРОСТЬ (SACCHARUM OFFICINARUM)

Сахарный тростник включает примерно от 12% до 17% всего сахара, 10% глюкозы и 90% сахарозы.Путем измельчения можно получить 95% сахара, а остальная часть в виде твердого остатка отправляется в так называемый жмых. Процесс промывки сахарного тростника выполняется для того, чтобы перемешать начальный процесс растрескивания перед измельчением, а сок тростника обрабатывается со сбалансированным значением pH. Дрожжи, используемые в процессе ферментации, называются Saccharomyces cerevisiae, а затем удаляются центрифугированием. Сок нагревается до температуры более 110 ° C, чтобы снизить опасность заражения микроорганизмами.

Затем экстракт покидает ферментер для перегонки для извлечения воды из этанола; это называется изотропной смесью, содержащей 95,5% об. этанола и 4,5% об. воды. Затем его разбавляют с помощью молекулярных фильтров. Основная цель этого процесса — получить высокую концентрацию этанола без воды. Помимо этанольной смеси, есть остаток, представляющий собой водный раствор, выходящий из процедуры перегонки.

Рисунок: производство биоэтанола из сахарного тростника

Источник: Непрерывное производство биоэтанола из жмыха сахарного тростника и последующая очистка с использованием встроенного мембранного биореактора, Коэль Саха, 2017 г.

Материалы для обработки и гидролиза

Сахарный тростник собирается на местной фабрике по производству сока, а затем очищается водой и

подвергается точной сушке.Он разделен на мелкие кусочки и измельчается (Bajaj Twister Mixer Grinder) и высевается с размерами от 250 до 500 мкм.

Основная обработка и сахарный тростник подвергаются ферментативной деградации:

Ионная предварительная обработка сахарного тростника с помощью ионов проводится при температуре 140 ° C и в течение примерно 120 минут фермент целлюлозы используется в качестве промежуточного звена для регенерации целлюлозных материалов и их воздействия на ферментативный гидролиз Цитрат буфер поддерживает pH на уровне 4.8. Гидролиз проводят в таких условиях, как температура 50 ° C и 150 об / мин в течение 72 часов. Когда ферментативное разложение завершается и концентрация сахара снижается, сахар подвергается ферментации.

Процесс ферментации:

После завершения ферментативного гидролиза сахара гидролиз использовали для приготовления среды для процесса ферментации. Концентрация восстановления сахара в гидролизате составила 48,4 г / л.

Оборудование, использованное в эксперименте:

Использование материала, устойчивого к ржавчине, для производства 20 л лабораторных дрожжей.Использование водяной бани для поддержания температуры, при которой температура поддерживается на уровне 32 ° C, а измерение pH обеспечивается с помощью pH-метра. Были установлены мембранные блоки, которые представляют собой мембрану MF и мембрану AF для контроля трансмембранного давления.

Для проведения нанофильтрации в условиях высокого трансмембранного давления с помощью диафрагменного насоса сверхвысокого давления. В установке NF есть сборный контейнер объемом 5 л, который используется для хранения готовой продукции.

Рисунок: Схема экспериментального оборудования

Концентричность клетки определяется стандартизацией, разработанной с использованием чистой культуры Saccharomyces cerevisiae.Супернатант, представляющий собой жидкость, лежащую над твердым остатком после процесса центрифугирования, используется для уменьшения анализа сахара и этанола. Концентрация снижения сахара определяется методом DNS, который определяет как угадывание концентрации снижающегося сахара в тестере.

Результат Предварительная обработка ионной жидкостью производства этанола:

Источник: Биоэлектричество в сравнении с биоэтанолом из жома сахарного тростника: стоит ли проявлять гибкость, Фелипе Ф. Фурлан, 2013 г.

Рисунок: Производство этанола в первом поколении

Рисунок: Производство этанола во втором поколении

Рисунок: Основные характеристики биорефинала 1G + 2G (BioEth)

Источник: Производство биоэтанола из жмыха сахарного тростника с использованием процесса ферментации, Wong Y.C, 2014

Материал и методы:

Приготовление багассы из сахарного тростника:

Сахарный тростник хорошо промыть водопроводной водой и нарезать мелкими частицами. Затем сахарный тростник сушат при температуре 600 ° C в течение трех дней. Эта степень очень подходит, если более высокая температура может повлиять на ферменты сахарного тростника. После сушки сахарный тростник измельчали ​​в дробилке и хранили в комнатных условиях.

Формирование буфера:

Буфер используется для разбавления фермента, такого как глюкоамилаза и альфа-амилаза.Реакция фермента еще более эффективна, если буфер разбавлен по сравнению с очищенным h3O. Существуют две основные категории буферов: фосфатный буфер, предназначенный для α-ферментов, и буфер для глюкоамилазы, использующий ацетат натрия и уксусную кислоту. После приготовления буфера используйте алюминиевую фольгу в качестве крышки и храните ее при комнатной температуре для дополнительного использования.

Сжижение сахарного тростника:

Взвешивают 10 граммов сахарного тростника, помещают образец в коническую колбу и дополнительно отправляют на дегустацию 200 мл дистиллированной воды.PH был приготовлен с использованием 0,5 мл NaOH, микролитров ферментов альфа-амилазы, добавленных к смеси, и смесь нагревается. Температура составляет 500 ° C. Альфа-амилаза разрушает целлюлозу до мельчайших частиц, называемых декстрином.

Осахаривание жома сахарного тростника:

Комбинацию охлаждали до 400 ° C, затем к комбинации добавляли вторичный фермент, известный как (глюкоамилаза). Перед добавлением глюкоамилазы в суспензию необходимо разбавить смесь уксусной кислотой и с помощью буфера, например, ацетата натрия.Смесь выдерживают при 500 ° C, и при гликолизе декстрин разлагается для ферментации глюкозы. Смесь охлаждали до 320 ° C и к образцу добавляли 10 мл сахаромицетов перед перемещением в колбу для смешивания.

Ферментация сахарного тростника:

Во время процедуры ферментации для ферментации простого сахара в диоксид углерода и этанол использовался метод Saccharomyces cerevisiae (пекарские дрожжи). Чтобы узнать реальное влияние PH на поступление этанола, температуру поддерживали на уровне 37 ° C, в то время как PH меняли от 3 до 5.С другой стороны, чтобы определить влияние температуры на конечный выход этанола, процедуру ферментации продолжали в течение 48 часов и поддерживали постоянным pH приблизительно 4,5.

Дистилляция этанола:

использовали для фильтрации образца через 48 часов и для отделения этанола от тяжелого материала. Роторный испаритель использовали для отгонки биоэтанола и нагревали образец до 80 ° C.

Определение выхода биоэтанола:

Биоэтанол анализируется как высокоэффективная жидкость (ВЭЖХ), и 20 мкл дегустатора добавляют к той же предыдущей системе, чтобы определить выход биоэтанола.Состав жирных кислот был исследован в кокосовом масле первого отжима с использованием метода ВЭЖХ. Последующие ситуации, использованные для исследуемого параметра ВЭЖХ: колонка C18RP (53 * 7 мм), температура, используемая для инжектора, составляла 30 ° C, тестер, добавленный в ВЭЖХ, составлял 20 мкл.

Калибровочная кривая:

Калибровочная дуга была нарисована для определения общей концентрации этанола в воде из образцов сахарного тростника, где диаграмма была построена так, чтобы соотношение этанола составляло 95% в качестве стандарта, а затем стандарт был организован с различными концентрациями, например 25 %, 50%, 75% и 100%.

Влияние pH на производительность этанола:

Возможно, что pH ограничивает развитие дрожжей, изменяя ферментативную активность, единичную проницаемость и доступность ионов металлов. Возможно, дрожжи обладают способностью выживать в широком диапазоне pH (2-8), но лучшая скорость роста (4,5-5) считается кислой.

Было замечено, что период ферментации был дольше при более низком pH, и когда pH больше 5 во время ферментации этанола будет влиять на снижение выхода этанола.

Зависимость температуры от производства этанола:

Колебания температуры влияют на прогресс, проницаемость клеток, потребности в питательных веществах, метаболизм и действие ферментов. S.cerevisiae может развиваться при температуре от 5 до 38 градусов по Цельсию, но брожение регулярно происходит при температуре 30 градусов по Цельсию. Для ускорения роста на первом этапе температура регулируется и контролируется на уровне

35 ° С.

Источник: Воздействие и значение микробного загрязнения во время ферментации для производства биоэтанола, Рамон Перес Брексо, 2017 г.

Способ производства биоэтанола из сахарного тростника:

1. Основным этапом обработки является очистка и переработка сырья для получения сока с высоким содержанием сахарозы.Этот шаг выполняется во время чистки с использованием воды или сухой стирки. Было замечено, что очистка оборотной водой может применяться, но может привести к повреждению сбраживаемых сахаров от сахарного тростника до воды, и что эта процедура также приводит к улучшенному бактериальному загрязнению сока сахарного тростника, полученного для ферментации. Из-за ограничений, связанных с промывкой сахарного тростника водой, химическая чистка использовалась вместо предыдущего процесса путем механического удаления растительных элементов с помощью вентиляторов и разделения минеральных загрязняющих веществ на определенные скамейки с ролями.

2. После процедуры очистки блоки сахарного тростника разрушаются регулировкой (вращающийся нож), измельчителями (качающийся нож), чтобы уменьшить размер элемента и ускорить удаление сахарозы. Можно извлечь сахарозу путем диффузии или сжатия. Процесс измельчения осуществляется одной или несколькими мельницами, в которых ячейки разбиваются под давлением. Диффузия сахарозы происходит в обратном потоке сахарного тростника с водой при 70-80 ° C.

3. После получения сока сахарного тростника, затем просеивают через вращающиеся сита и фиксируют и добавляют еще воду извести (гидроксид кальция, Ca (OH ₂ ) и диоксид серы (SO ₂ ).

4. Нагревание важно, потому что оно основано на стимуляции эрозии и отложении примесей, а также для анализа белков и крахмала и удаления газа.

5. На следующем этапе вливается сок сахарного тростника, чтобы удалить органические и неорганические вещества, а также коллоиды, которые не обладают способностью к брожению. Добавление сахарных отходов, патока сахарного тростника изменяет содержание сахара.

6. Производственная ферментация делится на три различных этапа: подготовка, которая считается предварительной стадией перед ферментацией, и предварительная ферментация, она дополняет стадию ферментации, классифицируется по стадии поздней стадии дрожжевых единиц после их вакцинации в процентное содержание 20% об. / об. с суслом сахарного тростника.

7. Дополнительная фаза, которая длится около 7 часов, подразделяется на постоянное выделение CO 2 и постепенное и стабильное снижение температуры. Ферментированное требование под названием «вино» обнаружило сложное расположение жидких, твердых и парообразных ингредиентов и должно охватывать незначительное количество сахаров.

Лучшая температура для выращивания — от 20 до 30 ° C, pH 3,2-6 и большая осмотическая устойчивость. 10-20% сахарозы, 0,3-0,5% золы, 78-86% воды, 0.1-2% редуцирующего сахара и 0,5-1,0-азотного соединения. PH в диапазоне 4,5-5,5 и температуре 26-35 ° C с использованием молочнокислых бактерий с производством биоэтанола 83%.

Источник: Новый подход к производству биоэтанола из жмыха сахарного тростника с использованием гидродинамической кавитационной предварительной обработки и колонных реакторов, Рули Теран Хилареза,, 2018

Ресурсы и процедуры:

Прежде всего, обезвоживание биомассы с последующим разделением на категории и измельчением в обычном фильтре размером 2 ½ нетто, а затем сохранение на сетке с 16 сетками для проведения эксперимента.3 / час. Температура рабочей жидкости поддерживалась на уровне 60 ° C на протяжении всей предварительной обработки и с использованием водяных рубашек, также давление переднего потока было зафиксировано на уровне 3 бар.

Испытания предварительной обработки перекисью водорода были выполнены с использованием метода HC. 20 граммов обезвоженного SCB были использованы в виде трубчатой ​​кабельной ткани, а конструкция Benhken использована для возможных изменений при добавлении перекиси водорода и гидроксида натрия.

В идеальных ситуациях, а также в условиях без H ₂ O ₂ и NaOH для создания статистики для оценки.После обработки биомасса была собрана, очищена очищенной водой, обезвожена и, наконец, исследована на лигнин, целлюлозу и гемицеллюлозу. Затем дегустаторы подвергаются обработке с использованием ферментов гидролиза с (pH 4,8). Для процедуры ферментации этанола используются дрожжи, такие как Scheffersomyces stipitis itis и Candida shehatae. Производство этанола было расширено с использованием метода УВ во втором поколении, где анализ выручки составил более 95% даже при легкой обработке и коротком периоде эксплуатации.

Патока свекольная — побочный продукт производства сахара с сахарной свеклой, как и меласса тростниковая. Этот материал находится на стадиях кристаллизации и испарения массы, нагретой из вакуумных поддонов, и есть небольшая взаимосвязь в установке свекольной патоки с тростниковой патокой.

Сахарная свекла считается основным источником сахара в Европе и Северной Америке, который также используется в процессе производства биотоплива во Франции. Свекольный сахар хорошо собирают (25-50 тонн с акра) и выращивают в умеренном климате с меньшим количеством осадков, в отличие от сахарного тростника, потому что сахарный тростник выращивают в районах с дождем.Производство этанола из сахарной свеклы требует использования химических веществ и источника энергии и, следовательно, является более дорогостоящим по сравнению с предыдущим процессом, в котором можно использовать сахарный тростник.

Рисунок: сахарная свекла

Источник: Engineering »Energy Engineering» «Технологические процессы биотоплива», книга под редакцией Марко Аурелио душ Сантуш Бернардес, ISBN 978-953-307-480-1, Опубликовано: 1 августа 2011 г., под CC BY-NC-SA 3.0 лицензия. © Автор (ы).

Сахарная свекла:

Сахарная свекла может использоваться для получения биоэтанола путем дистилляции и ферментации ее сока.Сначала свеклу разрезают на пушистые кусочки, а затем помещают в предварительно извлеченный раствор, такой как сок или вода, и нагревают до температуры 70-80 ° C. В случае сахарной свеклы температура должна быть достаточно высокой до тех пор, пока белки не будут достаточно удалены со стенок клеток, включая сахара.

После завершения этого процесса пульпа сахарного тростника подвергается сушке и продаже в качестве корма для животных или в медицинской промышленности, и процесс продолжает производить биоэтанол.Сок можно использовать как напрямую, так и концентрировать в испарителях и хранить в течение длительного времени. Процесс ферментации зависит от использования дрожжей, предпочтительно Saccharomyces cerevisiae, или бактерий, например Zymomonas mobilis, используемых только для ферментации, которая не является непрерывной. Большой интерес к бактериям вызван их способностью очень эффективно превращать глюкозу в этанол по сравнению с дрожжами. Производство этанола из жома сахарной свеклы-сырца оценивается в 54,53 г / л.

Рисунок: Производство биоэтанола из сахарной свеклы

Рисунок: Производство биоэтанола с использованием сахарной свеклы

Процесс производства биоэтанола:

Сырье (свекла) разрезается на кусочки (A) и собирается полученный раствор (B).На следующем этапе смеси, содержащие минералы, органические соединения и другие сахара, экстрагируются с использованием воды при температуре 70-80 ° C для производства нескольких видов соков (C). Влажный материал прессуется автоматически, и найденный сок (D) смешивается с соком, полученным ранее в B и C. Смесь образцов B, C и D обрабатывают гидроксидом кальция при температуре 40 ° C и 75 ° C. перед добавлением CO2 в раствор. Ключевым определением предыдущих двух стадий является удаление металлов и металлоидов. Удаление сырья путем осаждения представляет собой нерастворимые карбонаты и гидроксиды.

Затем очищенный сок нагревают. После частичного испарения воды в части (E) образуется новое известкование при 85 ° C и получается чистый сок (F). На следующих этапах сок нагревается для получения сиропа без содержания воды> 30% и с большим процентным содержанием сахаров G). Некоторые процедуры кристаллизации использовали для получения сахаров из этой смеси, а остаток раствора собирали и центрифугировали. В конце концов, дистилляция приводит к производству конечного биоэтанола (J).Оставшиеся тяжелые материалы дистилляционного метода использовали в качестве удобрения (I).

Во время перегонки концентрации металлов снижаются в 1000-10 000 раз, чтобы продемонстрировать эффективную дезинфекцию для конечного производства биоэтанола. ЕС использует сахарную свеклу для производства 30% биоэтанола и 59,89 г / л сока сахарной свеклы.

Источник: Оценка ферментации плотного густого сусла сахарной свеклы для эффективного производства биоэтанола, Петр Дзинган, 2013 г.

Сахарная свекла считается привлекательным сырьем для производства этанола, поскольку она содержит ферментированные сахара.Очень подробно обработка промежуточных смесей в этаноле упрощается благодаря тому, что они не требуют предварительной обработки или ферментативной терапии по сравнению с производством этанола с использованием крахмала в качестве сырья.

Сладкое сорго разных сортов встречается редко и обычно не выращивается, хотя некоторые из них содержат сладкую кукурузу, что означает высокое содержание сахарозы. В сладком сорго сахар находится в основном стебле и восстанавливается путем давления на стебли и производителей (почти аналогично процессу, используемому для сахарного тростника).Китай стремится перейти с кукурузы на сладкое сорго, поскольку сорго более устойчиво к засухе и может расти в пустынных регионах Китая. Земледельцы могут получить преимущество в использовании зерен сорго, поскольку этанол образуется из стеблей сладкого сока. Эти услуги объединяют новые и стабильные технологии для этанола, сахара, зерна и волокна. Самый выгодный вариант — это гибкое предприятие, которое может помочь на рынке как сахара, так и топливного этанола, исходя из их относительных рыночных цен.Тем не менее, устойчивое использование жмыха между производством этанола и возможностями демонстрации выработки электроэнергии для продвижения инженерии.

Рисунок: Сорго сладкое

Источник: Оценка производства биоэтанола из сока и жома некоторых сортов сладкого сорго, Соха Р.А. Халил, 2015 г.

Сладкое сорго, которое содержит богатые сахаром ножки и продуктивность водопользования, может использоваться в качестве другого сырья для производства этанола, а также не может конкурировать за корм для людей на земле.

Методы и материалы:

Исследование проводилось на пяти разновидностях сладкого сорго (Sorghum bicolor, L.,

Moench), а именно GK-Coba, Mn 1054, Ramada, Mn4508 и SS-301, которые были обнаружены Организацией по изучению сахарных культур, где эти культуры были собраны и посажены, а затем удален сок из ножек при исследовании сельского хозяйства. ситуация. Семена начинают прорастать в первую неделю, а затем собирают урожай через 120 дней. Для качественных культур подходит стадия замешивания.

Урожайность сорго сладкого сортов:

Отбирают 20 случайных проб каждого типа и фильтруют для извлечения сока стеблей. С помощью трех прокатных станов удаляют стебли сладкой кукурузы. Чистая хлопчатобумажная ткань проходит для удаления любых крупных кусочков взвешенного материала, затем исследуется сырой сок. Для расчета валового выхода жмыха / подаваемого материала по следующему уравнению: выход влажного жома / кормление = выход очищенных стеблей, тонна / кормление — выход сока, тонна /кормили.

Жмых сладкого сорго измеримое исследование

Для расчета содержания влаги в жоме, из которого было взято 5 г свежего жома и обезвожено в печи при 105 ° C, до достижения постоянного значения, затем образец был охлажден с помощью эксикатора, наконец. определить значение влажности.

Предварительная обработка багассы для производства биоэтанола:

Целью данного исследования является обеспечение более высокой энергетической прибыли за счет производства биоэтанола из сорго Багасса сладкого сорго.Производство биоэтанола из количества, которое остается после основной части. Состоит из двух основных этапов, во-первых, предварительной обработки жмыха и, во-вторых, ферментации при производстве биоэтанола. Предварительная обработка жома зависит от гидролиза разбавленной кислотой и регулирования pH на уровне 5,5 — + 0,2. Обработка с помощью регулятора включает добавление 5 г жмыха сладкого сорго в бутылку Эрленмейера объемом 250 мл, содержащую 95 мл воды и содержащую 98% серной кислоты в 95 мл 2% (об. / Об.), И поддержание pH 6,7- + 0,2. Гидролиз завершается при 120 ° C в течение 60 минут.Предварительно обработанный жмых фильтровали, чтобы гарантировать отсутствие твердых элементов и нейтрализовать жидкость с высоким содержанием сахара.

Определение общего процентного содержания сахаров в гидролизе жома:

Сначала в экзаменационном цилиндре 0,5 мл гидролизуемого жома смешивали с 1 мл смеси фенолов (2% мас. / Об.), Затем добавляли 2,5 мл серной кислоты (98%) и оставляли в темноте в течение 10 минут, а затем охлаждают до 25 ° C в течение 30 минут. Поглощение измеряли с помощью спектрофотометра при 490 нм.

Способ производства биоэтанола из жома сладкого сорго:

После завершения процесса нейтрализованный гидролиз, который проводят с соком, обрабатывали в течение 20 минут при 120 ° C. 95 мл гидролизованного кислого стерилизованного с добавлением питательных веществ, удобряли и инкубировали, а затем экстрагировали биоэтанол.

Рисунок: производство биоэтанола из сока трех выбранных сортов сладкого сорго

Рисунок: содержание фрагментированного сока пяти сортов сладкого сорго

Источник: Инжиниринг »Энергетика» «Технологические процессы биотоплива», книга под редакцией Марко Аурелио душ Сантуш Бернардес, ISBN 978-953-307-480-1, опубликовано: 1 августа 2011 г., под CC BY-NC-SA 3 .0 лицензия. © Автор (ы).

Сравнение нескольких видов сырья :

Основным фактором, влияющим на производство этанола, является выбор надлежащего сырья, поскольку он во многом зависит от местной погодной ситуации. Северная Америка и Европа полагались на крахмалосодержащие материалы для производства этанола, потому что они имеют особые экологические и сельскохозяйственные условия, но эти ситуации делают его непригодным для производства сахарного тростника, хотя этот завод обеспечивает чрезвычайно высокий выход этанола.Например, энергетические культуры в этих районах обычно выращивают в виде злаков. Зарегистрированный выход на тонну сырья для патоки из свекловичного сахара выше, чем для зерновых, хотя выращиваемый сахар менее продуктивен, чем зерно. Годовое производство этанола из свеклы больше, чем из зерновых. Очень важно проанализировать географическое положение культур, чтобы помочь нам определить подходящее место для растения в соответствующей среде.

Очевидно, что урожай биоэтанола с гектара зависит от применяемых культур и оценивается как средний урожай в Европе, относящийся к категории сельскохозяйственных культур, который в настоящее время установлен на уровне 2790 литров / га, что означает 400 литров / тонну и средний урожай семян 7 т / га.Биоэтанол можно создавать в условиях температурного климата; высокие урожаи можно найти в тропическом климате. Производственная мощность сахарного тростника в Бразилии оценивается в 6200 литров на гектар. Эта оценка основана на урожайности сельскохозяйственных культур от 90 л / т и до 69 т / га. В Индии производство этанола также велико из сахарного тростника, производительность которого оценивается в 5300 литров / га.

Завод по производству этанола с использованием крахмала сухого помола и сухого помола

Источник: Биомасса для биотоплива: стратегии для глобальных отраслей под редакцией Алена А.Вертес, Насиб Куреши, Хидеаки Юкава, Ханс П. Блашек, 2011 г.

Обработку сорго необходимо проводить сразу после его сбора; углеводов в памяти больше. Более 20% ферментированных растений кукурузы имеют короткий вегетационный период. Добавление производства этанола и использование кукурузы в качестве исходного сырья во время процесса, называемого (осахаривание).

Дополнительные этапы процесса производства этанола из-за того, что полимер крахмала необходимо сначала расщепить до мелких кусочков сахаров.Заводы используют один из трех основных подходов к первичной переработке зерна кукурузы:

1. Процесс сухого измельчения: включает измельчение ядер в сравнительно гладкий порошок.

2. Процесс сухого измельчения: основное внимание уделяется различным типам шариков для серии вальцовых мельниц, а затем проверке отделения микробов, волокон и эндосперма.

3. Процесс мокрого измельчения: который включает обработку гранул серной кислотой для их усиления перед серией процессов измельчения, которые содержат этапы разделения плотности и промывки для разделения крахмала, белка, зародышей и волокон.

Рисунок: Производство этанола методом сухого помола

После процесса разделения крахмал (процесс разложения, называемый декстрином, который состоит из водорастворимых полимеров гликоля с более мелкими цепями) нагревают путем добавления воды, фермента альфа-амилазы и выдерживают смесь при температуре примерно 90-100 градусов в течение период от 15 до 60 минут, и таким образом происходит процесс сахаров, в котором декстрин превращается в сахара со способностью к брожению.

После следующей процедуры осахаривания добавляются дрожжи и питательные вещества, затем смесь сначала ферментируется, а затем выполняется процесс дистилляции. Затем этанол выходит из дистилляционной колонны на молекулярный фильтр, чтобы гарантировать отсутствие остаточного материала и удаление всей воды. Кроме того, установки сухой мельницы / измельчения стоят меньше по сравнению с установками этанола мокрой мельницы. Урожай от последней операции будет способствовать развитию продуктов с добавленной стоимостью, в основном кукурузного глютена и кукурузной глютеновой муки.

Модифицированная переработка традиционных установок для сухого помола была разработана для импорта любых не ферментируемых веществ, таких как микроорганизмы, жировые и волокнистые части, и цель этой стратегии — увеличить стоимость, количество и пищевой состав продуктов компании.

Во время процесса сухого измельчения кукуруза проталкивается через молотковые дробилки, которые преобразуют крупные частицы в частицы, чтобы облегчить прохождение воды и ферментов в следующей процедуре.

Наилучший выход этанола, который будет достигнут в процессе около 2.85 галлонов на бушель муки с атомным диапазоном примерно 0,6 мм и пересечением 2-миллиметрового экрана. Измельченная кукуруза нагревается от 85 до 140 ° C и смешивается с водой и с помощью фермента альфа-амилазы, эта процедура имеет две основные причины: во-первых, растрескивать клеточную стенку, содержащую крахмал, и превращать полимер крахмала в растворимое смолистое вещество. , который содержит полимер, молекулы которого состоят из относительно небольшого числа повторяющихся звеньев. Когда температура более 100 ° C улучшит гидратацию и будет способствовать процессу кристаллизации гранул крахмала и использованию молочнокислых микроорганизмов для уменьшения загрязнения.

Рисунок: Сухой помол кукурузы до этанола

Этанол сухого помола состоит из четырех основных этапов:

1- Предварительная обработка

2- Кулинария

3- Ферментация

4- Дистилляция

Во время предварительной обработки зерно кукурузы измельчается до очень мелких частиц, а затем смешивается с водой, аммиаком и ферментом. Чтобы убедиться, что в смеси нет бактерий или снизить уровень микроорганизмов, вся смесь готовится, и после охлаждения смесь отправляется в процесс ферментера и остается в ней в течение 40 часов или более того, алкогольный напиток из дрожжевого сброженного солода со вкусом. с хмелем, содержащим барду и этанол.Чтобы разделить содержание воды и барды из этанола, требуется достаточно энергоемкая дистилляция, чтобы достичь максимальной концентрации около 95%, но для получения 100% этанола лучше всего использовать молекулярное сито. Новые заводы, вероятно, будут производить более 2,7 галлона этанола на бушель кукурузы. Обычно сухой процесс измельчения / измельчения представляет собой периодический процесс, что означает, что он может работать непрерывно, если различные типы резервуаров работают и расположены так, что лог-фаза происходит в одном резервуаре, в то время как другой производит этанол в пивном колодце под контролем. температура около 60 ° C и оптимальный рост кукурузы при PH (4.8-5).

Модифицированная переработка традиционных установок для сухого помола была разработана для импорта любых не ферментируемых веществ, таких как микроорганизмы, жировые и волокнистые части, и цель этой стратегии — увеличить стоимость, количество и пищевой состав продуктов компании.

В процессе сухого измельчения кукуруза проталкивается через молотковые мельницы, которые преобразуют крупные частицы в частицы, чтобы облегчить прохождение воды и ферментов, в следующей процедуре

Рисунок: Выход этанола из различных био-возобновляемых ресурсов

Источник: Достижения в области биоэтанола Пратима Баджпай Springer Science & Business Media, 30 августа 2013 г.

Рисунок: Процессы производства этанола в мокрых мельницах

В процессе мокрой мельницы ядро, которое является частью ореха, семени или фруктовой косточки, содержащееся в его твердой оболочке, распадается на независимый элемент, часть крахмала поступает из эндосперма, только что введенного в процедуру ферментации этанола.Метод влажного фракционирования зависит от процесса замачивания до тех пор, пока ядро ​​не будет выделено, и от возможности восстановления потока чистого крахмала, зерна кукурузы гидратируются путем замачивания, когда они замачиваются в серной кислоте с диапазоном от примерно 0,12% до 0,20% при атмосферном давлении. температура 52 ° С в течение 24-48 ч. Операция выполняется на всех стадиях в последовательности резервуаров с помощью процесса вращающегося тока, процесс очистки контролируется добавлением диоксида серы с водой к старой кукурузе ближе к концу процедуры замачивания

Одной из неконтролируемых особенностей является то, что при мокрой мельнице происходит резкий процесс роста бактерий в новых резервуарах для хранения кукурузы, где концентрация серной кислоты ниже, бактерии, большинство из которых являются частью молочной кислоты. кислотный кластер грамположительных микроорганизмов, которые создают молочную кислоту в острых резервуарах Ранние времена.Смесь молочной кислоты и серной кислоты, которая заставляет ядра разбавляться и заставляет их расширяться, растворение белковой матрицы приводит к высвобождению крахмала. Был разработан процесс уменьшения концентрации и времени с использованием ферментов, таких как протеаза.

После замачивания зародыши, клетчатка и белок глютена отделяются от крахмала. Процесс сегментации является составной частью ядра и является основой для дополнительных продуктов, производимых на заводах. Зародыши рециркулируют в зависимости от плотности и обрабатывают, чтобы восстановить кукурузное масло, и промывают, чтобы удалить оставшийся крахмал, экстрагируют микробы и дистилляционные колонны.Полученная комбинация — кукурузный глютеновый корм, который содержит небольшое количество белка в кормах для животных. Крахмал и глютен не связаны по принципу центрифугирования. Поток крахмала переводится в этанол, а белок глютена обезвоживается и продается как кукурузная глютеновая мука. Глютен — это корм для птицы, богатый белком, и острая жидкость может использоваться в качестве ферментирующего компонента.

Процесс был разделен на шесть важных шагов.

1. Измельчение: Зерна кукурузы измельчают в порошок и муку.

2. Разжижение: добавьте воды в кукурузную муку, и температура в заторе повысится для растворения крахмала.

3. осахаривание: Ферментативный гидролиз крахмала высвобождает простые сахара, особенно глюкозу.

4. Ферментация: ферментация крахмала гидролизуется с использованием дрожжей и превращается в CO2, вторичные метаболиты и этанол.

5. Дистилляция: ферментированное пиво или душ в 10% об. Этаноле очищается до -96% об. Этанола, а твердые остатки превращаются в корм для животных.

6. Сушка: оставшаяся вода в процессе дистилляции этанола удаляется с помощью молекулярных сит для производства безводного этанола. После очистки от мёда, биомассы или других злаков, где они сначала проходят через молотковые дробилки, измельчаются в мягкий порошок.

Смесь смешивают с водой и ферментом альфа-амилазой; проходя через печи, крахмал становится жидким. PH 7 сохраняется за счет добавления гидроксида натрия или серной кислоты, а также использует тепло для разжижения.Используется высокотемпературная фаза (120-150 ° C) и поддерживается низкая температура (95 ° C). Цель высоких температур — уменьшить количество микроорганизмов в заторе. Фермент глюкоамлаза добавляется для переноса частиц крахмала на (декстрозу) сбраживаемые сахара.

Различные химические методы предварительной обработки целлюлозной биомассы

Целлюлозная биомасса обладает разнообразными физико-химическими характеристиками и первоочередной потребностью в технологиях предварительной обработки, чтобы способствовать превращению углеводных полимеров в сбраживаемые сахара.

Важно выбрать подходящие методы предварительной обработки, потому что

1- сложное расположение лигнина и гемицеллюлозы

2- Влияние на урожайность сахара

3- Предотвращение разложения сахаров, полученных из гемицеллюлозы

4- Уменьшить образование ингибиторов для следующих стадий ферментации.

1. Кислотная обработка:

При предварительной кислотной обработке конденсированные кислоты разбавляются примерно от 0,2 до 2,5 мас.% По отношению к биомассе и продолжают перемешивание при температуре от 130 ° C до 210 ° C в двух особых условиях.Во-первых, при высокой температуре в непрерывном режиме для небольших твердых загрузок, то есть выше 160 градусов Цельсия. Во-вторых, в периодическом режиме жесткого кислотного гидролиза для большой загрузки твердых веществ температура составляет менее 160 градусов по Цельсию, также из места, где они выделены, также можно использовать сильные концентрированные кислоты, такие как HCL и h3SO4, за исключением ферментативного гидролиза, где реакция осуществляется при умеренных температурах из многих различных типов сырья.При гидролизном гидролизе структура материала нарушается, после чего происходит удаление гемицеллюлоз, что увеличивает ферментативную перевариваемость биомассы и пористость.

Также можно использовать органические соли при обработке разбавленной кислоты. Основное преимущество этого метода — высокая растворимость лигнина и гемицеллюлозы в кислоте с большим поступлением глюкозы без использования более ферментативного гидролиза.

2. Щелочная обработка:

Этот процесс осуществляется путем погружения биомассы в щелочной раствор, например, гидроксид кальция, калия и аммония, с последующим смешиванием при температуре, подходящей в течение определенного периода времени, в ходе этого процесса изменяется структура глюкозы и удаляется частичная кристаллизация целлюлозы и возникновение процесса молекулярного разложения гемицеллюлозы

Метод нейтрализации для отделения лигнина от ингибиторов.Этот процесс требует меньше серьезных ситуаций, связанных с другими подходами к предварительной обработке. Просо, жмых, кукурузная солома, рисовая солома и пшеница показали результат этого метода. Использование CO2 во время нейтрализации, исключая необходимость разделения твердой и жидкой фаз. Предварительная обработка извести считается затратной и требует больших затрат энергии. Одним из преимуществ этого метода является эффективное изменение и удаление структуры лигнина.

Источник: Многопродуктовые биоперерабатывающие заводы из лигноцеллюлоз: путь к возрождению сахарной промышленности, Farzad S, 2017

Рисунок: Производство этанола

Предварительная обработка для парового взрыва Катализатор серы используется с одновременным осахариванием и коферментацией (SScF).Этанол, произведенный до 92,55%, очищается дистилляционной колонной, а затем разбавляется колонной с молекулярным фильтром, чтобы получить богатый топливом этанол с чистотой 99,5%. Испарительный элемент используется не только для очистки водяного песка для внутренней переработки, но и до тех пор, пока не будет произведен сироп с подходящей растворимостью для общего питания котлов.

Источник: Интегрированное и автономное производство этанола второго поколения из жома сахарного тростника и мусора, Марина О.S.Dias, 2012

Моделирование было создано для демонстрации различных технических сценариев, которые предлагали статистические данные для коммерческих и экологически безопасных исследований.

Последствия показали, что первое и второе поколения процесса производства этанола, интегрированного с сахарным тростником, дают хорошие финансовые результаты, сравнимые с независимыми заводами, особенно при использовании методов ферментации и гидролиза прогрессивной пентозы.

Картографические системы широко использовались в производстве сахара в Бразилии в конце 1970-х годов.Там, где в программе использовалась программа proalcool, было выбрано место для установки завода по производству спирта и сахарного тростника. Эти карты были составлены на основе почвенных карт, подготовленных Национальным центром сельскохозяйственных исследований и образования.

Принимая во внимание это свидетельство, в 1992 году Центр технологии Copersucar (центр технологии сахарного тростника), очевидно, начал программу обучения, специализирующуюся на изучении категорий почвы и их связи с урожайностью различных видов сахарного тростника. По результатам 1994 года была внедрена система, называемая средами создания для урожая сахарного тростника.Разнообразные сорта почв были разделены на пять категорий в зависимости от высокой и низкой урожайности.

Инженерам и техническим специалистам в области сельского хозяйства необходимо дополнительно понять наличие технологической производственной среды. Карты почвы для неадекватных мер регулярно используются для создания производственной среды, используемой при разработке определенных стратегий посадки для сельского хозяйства или для производства методов ухода за почвой, и впоследствии будет продемонстрировано, что их недостаточно.Идея заключалась в том, чтобы посадить сахарный тростник, чтобы контролировать их эффективность в различных категориях почв.

Почвообрабатывающие агрегаты для сельскохозяйственной организации:

Основа для использования в агрономии с тех пор, как были созданы производственные предприятия в 1994 году. Бразильские фермеры, выращивающие сахарный тростник, хорошо осведомлены о новой схеме распределения и планирования. Но этого недостаточно, чтобы подтвердить доход от отделки. Из-за других особенностей, которые могут повлиять на урожай, например, деградация почвы и подготовка земли.Там, где культиваторы сахарного тростника организуют почву для снижения уровня сжатия почвы, восстановления физических характеристик первичной почвы, вентиляции и движения воды, снижая интенсивность почвы. Устройство земли — это дорогостоящий механический процесс, который невозможно использовать без тщательной оценки различных категорий почв.

1.1 Развитие новых категорий сахарного тростника по техническому прогрессу:

Эта часть включает три основных плана разведения в Бразилии, основные характеристики сахарного тростника, выбранные за последние периоды, нынешнее распределение разнообразия в торговле сахарным тростником и предстоящие тенденции в производстве сахарного тростника.

1.1.1 Бразильский сахарный тростник Историческая характеристика плана выращивания:

Основная цель CTC (центр применения сахарного тростника) заключается в изучении и росте новых разновидностей сахарного тростника с высокой производительностью и способностью адаптироваться к сельскохозяйственным районам.

1.1.2 Ключевые лица схемы выращивания сахарного тростника:

Сахарный тростник считается полугодовым урожаем из Poaceae. Существующие в настоящее время торговые различия обусловлены скрещиванием sacharumspontaneum, Saccharum officinarum и видов.

Что касается исследований Вацлавовского, группа saccharum представляет собой конфронтацию с воспитанием, поскольку ее сорта являются анеуплоидией между гибридными видами. Каждый атом считается уникальной ссылкой на пересечение длинного генома. Для выявления привлекательных персонажей, таких как устойчивость к болезням, сахар и доход от тростника. Важно иметь глубокую информацию о геноме и увеличивать генетические данные, связанные с мультихромосомным геномом, для документирования интересных генов.Ключевой тематикой селекционной программы является создание высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур, таких как клетчатка, этанол и сахар.

Биоэтанол — Европейская ассоциация производителей биомассы

Этанол или этиловый спирт представляет собой прозрачную бесцветную жидкость, биоразлагаемую, низкую токсичность и незначительное загрязнение окружающей среды в случае разлива. Этанол горит с образованием углекислого газа и воды. Этанол является высокооктановым топливом и заменил свинец в качестве усилителя октанового числа в бензине. Смешивая этанол с бензином, мы также можем насыщать кислородом топливную смесь, чтобы она сгорала более полно и сокращала выбросы загрязняющих веществ.Топливные смеси этанола широко продаются в США. Чаще всего используется смесь 10% этанола и 90% бензина (E10). Двигатели автомобилей не требуют модификаций для работы на E10, и гарантия на автомобиль также не затрагивается. Только автомобили с гибким топливом могут работать на смесях, содержащих до 85% этанола и 15% бензина (E85).

Топливный биоэтанол в основном производится в процессе ферментации сахара, хотя его также можно изготавливать с помощью химического процесса реакции этилена с паром. Основными источниками сахара, необходимого для производства этанола, являются топливные или энергетические культуры.Эти культуры выращиваются специально для использования энергии и включают кукурузу, кукурузу и пшеницу, отходы соломы, иву и деревья, опилки, тростниковую канарейку, кордовые травы, топинамбур, мискантус и сорго.

Биоэтанол в Европе

В ЕС биоэтанол производится из пшеницы (3,9 миллиона тонн), кукурузы (4,1 миллиона тонн), сахарной свеклы (12,1 миллиона тонн), ячменя (0,4 миллиона тонн) и ржи (0,4 миллиона тонн). Мощность производства биоэтанола увеличилась примерно до 8.5 миллиардов литров в год в 2012 году при фактическом годовом производстве около 4,8 миллиарда литров или 57% от общей мощности. Биодизель является основным биотопливом, используемым в ЕС на транспорте, и производится из семян рапса (15,3 миллиона тонн), сои (3,5 миллиона тонн), импортного пальмового масла, переработанного растительного масла и животного жира. Мощность производства биодизеля увеличилась примерно до 26,3 миллиарда литров с годовым объемом производства около 10,5 миллиарда литров (8,3 Мтнэ) или 40% от общей мощности (EC, 2014).Значительная доля сырья для производства биодизеля (рапса, сои), производимого внутри страны, поступает из импорта, а также используется растительное масло (в основном пальмовое масло).

В Европе пшеница является основной культурой, выращиваемой для производства биоэтанола — на нее приходится 0,7% сельскохозяйственных земель ЕС и 2% поставок зерна в Европе [Источник: ePure]. Еврокомиссия предложила ограничить биотопливо, производимое из «пищевых культур», на уровне 7% от потребления энергии на транспорте. В Бразилии, где рынок топливного этанола наиболее развит, в мае 2013 года обязательный уровень смешивания безводного этанола был увеличен до 25%.

Сырье

Сахар необходим для производства этанола путем ферментации. Растительный материал (зерно, стебли и листья) состоит в основном из сахаров, поэтому в принципе практически любые растения могут служить сырьем для производства этанола. На практике выбор сырья зависит от того, что лучше всего растет в преобладающих условиях климата, ландшафта и состава почвы, а также от содержания сахара и простоты обработки различных доступных растений. Результатом является широкий выбор исходного сырья этанола и, следовательно, производственных процессов.

Во всем мире большая часть биоэтанола производится из сахарного тростника (Бразилия), патоки и кукурузы (США), но подходят и другие крахмалистые материалы, такие как пшеница, ячмень и рожь. Культуры, содержащие крахмал, сначала необходимо преобразовать в сахар. Для производства 1 тонны этанола требуется примерно 3 тонны зерна. В Европе основными культурами для производства биоэтанола являются крахмальные культуры (например, мягкая пшеница) и сахарная свекла. Посевы сахарной свеклы выращиваются в большинстве стран ЕС-25 и дают значительно больше этанола с гектара, чем пшеница.

Потенциальный выход биоэтанола из мягкой пшеницы и сахарной свеклы в некоторых странах-членах ЕС-25

В настоящее время НИОКР в области биоэтанола сосредоточены на использовании лигноцеллюлозных или древесных материалов в качестве сырья ( см. Специальный раздел ). К ним относятся культуры с коротким оборотом энергии (например, ива, мискантус и эвкалипт), сельскохозяйственные остатки (например, солома и жмых сахарного тростника), лесные остатки, древесные отходы и твердые бытовые отходы. Для производства 1 тонны этанола требуется 2-4 тонны сухого древесного или травяного материала.При общем содержании сахара 60–70% (40% глюкозы в виде целлюлозы и 25% ксилозы в виде гемицеллюлозы) пшеничная солома может производить около 230 кг этанола на тонну сухого материала.

Есть несколько причин для перехода на производство этанола из лигноцеллюлозной биомассы. Лигноцеллюлозная биомасса более многочисленна и менее дорога, чем пищевые культуры, особенно когда речь идет о потоке отходов с очень небольшой или даже отрицательной экономической ценностью. Кроме того, он имеет более высокий баланс чистой энергии, что делает его более привлекательным с экологической точки зрения.Действительно, лигно-целлюлозный биоэтанол может обеспечить до 90% экономии парниковых газов, намного опережая биотопливо первого поколения. Однако эти виды биомассы труднее преобразовать в сахара из-за их относительно недоступной молекулярной структуры.

Производственный процесс

Преобладающей технологией преобразования биомассы в этанол является ферментация с последующей дистилляцией. Ферментация — это процесс биохимического преобразования, при котором биомасса разлагается с помощью микроорганизмов (бактерий или ферментов).Эта технология может использоваться для различных типов сырья биомассы.

Практически вся ферментация этанола по-прежнему основана на пекарских дрожжах (Saccharomyces cerevisiae), для которых в качестве сырья требуются простые (мономерные) сахара. Обычная дрожжевая ферментация дает 0,51 кг этанола из 1 кг любых сахаров C6, глюкозы, маннозы и сахарозы. Однако не все сырье содержат простые сахара. Крахмал и лигноцеллюлоза являются полимерами, и для разрыва связей между мономерами и получения простых сахаров C6 для ферментации требуется гидролиз.

Наверх
Гидролиз крахмала и целлюлозы с последующей ферментацией глюкозы до этанола

Первый шаг в этом процессе конверсии включает помол или измельчение зерна, чтобы высвободить крахмал. Затем этот материал разводят в воде, чтобы отрегулировать количество сахара в заторе. Это необходимо для поддержания дрожжей и облегчения перемешивания и обработки затора. Затем эту смесь готовят, чтобы растворить все водорастворимые крахмалы.Одновременно крахмал превращается в сахара. Это можно сделать с помощью ферментов или кислотного гидролиза. В случае кислотного гидролиза разбавленная минеральная кислота добавляется к зерновой суспензии перед варкой. Короткие углеводы, полученные в результате этих этапов обработки, могут ферментироваться микроорганизмами. Для выращивания дрожжей, необходимых для процесса ферментации, раствор должен быть слабокислым, а именно pH от 4,8 до 5,0. Во время брожения образуется этанол, который разбавляют водой. Этот процесс также приводит к образованию CO2.Концентрация этанола может быть увеличена с помощью серии стадий дистилляции и дегидратации.

Процесс преобразования лигноцеллюлозной биомассы в этанол отличается от процесса, описанного выше, только расщеплением или гидролизом сырья до сбраживаемого сахара. Этот процесс гидролиза сложнее, чем гидролиз крахмала. Лигноцеллюлозная биомасса содержит углеводные полимеры, называемые целлюлозой (40-60% от сухой массы) и гемицеллюлозой (20-40% от сухой массы), которые могут быть преобразованы в сахара.Целлюлоза состоит из молекул глюкозы, связанных вместе длинными цепями, которые образуют кристаллическую структуру. Гемицеллюлоза состоит из смеси полимеров, состоящих из ксилозы, маннозы, галактозы или арабинозы. Он намного менее стабилен, чем целлюлоза. Оба материала не растворяются в воде. Оставшаяся фракция, сложный ароматический полимер, называемый лигнином (10-25% от сухого веса), не может быть подвергнут ферментации, поскольку он устойчив к биологическому разложению. Этот материал можно использовать для производства электроэнергии и / или тепла.

Для топливных приложений чистота этанола должна быть почти 100%. Это означает, что содержание воды должно быть намного ниже по сравнению с этанолом, производимым по современной промышленной технологии. Для дегидратации этанола доступно несколько технологий, таких как использование молекулярных сит и мембранного разделения, которые еще можно улучшить. Производство электроэнергии и тепла из неферментируемой фракции биомассы и общая интеграция процесса также могут быть развиты дальше, что приведет к повышению энергетической эффективности и экономической эффективности процесса.

Свойства топлива

Биоэтанол имеет гораздо более низкую энергетическую ценность, чем бензин (около двух третей от энергетической ценности последнего в пересчете на объем). Это означает, что для мобильных приложений при заданном объеме бака дальность полета машины уменьшается в той же пропорции.

Октановое число этанола выше, чем у бензина; следовательно, этанол имеет лучшие антидетонационные характеристики. Это лучшее качество топлива можно использовать, если соответствующим образом отрегулировать степень сжатия двигателя.Это увеличивает топливную экономичность двигателя. Содержание кислорода в этаноле также приводит к более высокому КПД, что приводит к более чистому процессу сгорания при относительно низких температурах.

Давление паров по Рейду, показатель летучести топлива, для этанола очень низкое. Это указывает на медленное испарение, которое имеет то преимущество, что концентрация выбросов в результате испарения в воздухе остается относительно низкой. Это снижает риск взрыва. Однако низкое давление паров этанола вместе с его единственной точкой кипения является невыгодным с точки зрения запуска двигателя при низких температурах окружающей среды.Без вспомогательных средств двигатели, использующие этанол, не могут быть запущены при температуре ниже 20 ° C. Проблемы с холодным запуском являются наиболее важной проблемой при использовании спиртов в качестве автомобильного топлива.

Топливные свойства бензина, биоэтанола и ETBE

Приложения

Этанол можно использовать:

• в качестве транспортного топлива взамен бензина
• в качестве топлива для выработки электроэнергии путем теплового сжигания
• в качестве топлива для топливных элементов путем термохимической реакции
• как топливо в системах когенерации
• как сырье в химической промышленности

Этанол лучше всего использовать в двигателях с искровым зажиганием из-за его высокого октанового числа.Из-за плохого качества зажигания (низкое цетановое число) он менее подходит для дизельных двигателей.

Обычно нецелесообразно использовать чистый этанол в двигателях с искровым зажиганием из-за его низкого давления пара и высокой скрытой теплоты испарения, что затрудняет холодный запуск. Наиболее экономически эффективным средством является смешивание этанола с небольшой долей летучего топлива, такого как бензин. Таким образом, использовались различные смеси биоэтанола с бензином или дизельным топливом. Наиболее известные смеси (по объему):

• E5G — E26G (5-26% этанола, 95-74% бензина)
• E85G (85% этанол, 15% бензин)
• E15D (15% этанол, 85% дизельное топливо)
• E95D (95% этанол, 5% воды, с добавкой для улучшения воспламенения)

Биоэтанол прошел всесторонние испытания в легких транспортных средствах с гибким топливом (FFV) как E85G.ETBE также используется в смесях на 10-15% с бензином для повышения его октанового числа и снижения выбросов. Смеси бензина с содержанием этанола до 22% (E22G) могут использоваться в двигателях с искровым зажиганием без каких-либо материальных или эксплуатационных проблем. Смеси дизельного топлива с содержанием этанола до 15% (E22D) не вызывают каких-либо технических проблем с двигателем и не требуют присадки для улучшения зажигания.

Затраты на производство биоэтанола в ЕС-25 + Болгария, Румыния

Источник: BTG, 2004

Меласса — обзор | Темы ScienceDirect

Меласса

Меласса (или патока на потребительском рынке Великобритании) — это общий термин для концентрированного сока из сахарного тростника или сахарной свеклы или тростникового сахара-сырца в концентрированном растворе после удаления различных количеств сахарозы.Патока сахарного тростника — основная пищевая патока. Как сахарная свекла, так и патока сахарного тростника используются в качестве корма для животных и в качестве источников ферментации этилового спирта и других химикатов. Эти применения подробно описаны в литературе и здесь не обсуждаются. Недавние разработки в области технологий сделали возможными некоторые пищевые продукты из патоки из сахарной свеклы; в настоящее время они доступны в ограниченном количестве. ( См. САХАР | Рафинирование сахарной свеклы и сахарного тростника.)

Несколько общих терминов для патоки определены следующим образом.Черная патока — это побочный продукт завода по производству сахарного тростника или завода по переработке сахара-сырца; это тяжелая, темная вязкая жидкость, остающаяся после заключительной стадии кристаллизации сахара, из которой никакие другие сахара не могут быть экономично кристаллизованы обычными методами. Типы черной полоски дополнительно определены Министерством сельского хозяйства США (USDA) как высшие, обычные или полезные, но это уже готовые определения для кормового материала.

Меласса высокого качества — продукт, полученный путем концентрирования осветленного тростникового сока до температуры примерно 85 ° Брикса; он частично инвертируется либо кислотой, либо ферментом инвертазой.Патока высокого качества производится из тростникового сока вместо сахара, а не как побочный продукт производства сахара. Патока высокого качества, также известная как патока, тростниковый инвертный сироп или патока из тростникового сока, является продуктом премиум-класса, с более высоким содержанием сахара и более ароматным вкусом, чем черная полоска. Он подвергался меньшему нагреву, чем черная полоска, и поэтому содержит относительно меньше продуктов разложения сахара, которые могут добавить горечи.

Сульфированная меласса — это побочный продукт производства сахара-сырца, при котором диоксид серы добавляется в мелассу для отбеливания цвета.Сульфатная патока может быть светлее по цвету, но она выше в золе нерастворимого сульфатного типа. Термин «несульфидный» встречается чаще. Примерный состав тростниковой мелассы (черной полоски) приведен в таблице 1. ( См. КОНСЕРВАЦИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ; отдельные компоненты.)

Таблица 1. Примерный состав тростниковой мелассы

Источник: United Molasses Company, Лондон, Великобритания. Предоставлено технологическим отделом корпорации Crompton and Knowles, Махва, Нью-Джерси, США.

Большинство коммерчески доступной мелассы, предназначенной для потребительского использования или использования в пищевой промышленности, получают путем смешивания различных паток и сиропов тростниковых заводов и нефтеперерабатывающих заводов для достижения желаемого — и постоянного — вкуса и качества.

Физические свойства мелассы зависят от состава. Вязкость может варьироваться на несколько порядков в зависимости от неорганического и полисахаридного состава и температуры. Тростниковая меласса имеет кислый pH, обычно от 5 до 7. Содержание солей (2–8%) может способствовать буферной способности, стабилизации вкуса и предотвращению гидролиза, а также может придавать аромат для использования в кормах.

Цвет и аромат — основные свойства патоки, помимо питательных, при переработке пищевых продуктов.Патока всегда придает сладость, которая обычно уменьшается по мере потемнения цвета. Диапазон вкусов широк: от карамельного, тростникового вкуса в легкой патоке высокого теста до тяжелых, горьких нот, иногда с характеристиками лакричника. Обширные исследования показали, что ароматизатор патоки представляет собой сложную смесь. Благодаря такому широкому диапазону вкусов, патока может использоваться для маскировки или маскировки других, менее приятных вкусов, например, горечи отрубей в цельнозерновых (цельнозерновых) продуктах; как усилитель в соусах и лакричных продуктах.Мелассу также можно использовать в качестве красителя от золотистого до темно-коричневого цвета, особенно в выпечке, и в качестве усилителя цвета или маскирующего агента, чтобы замаскировать серые или серо-коричневые тона. Патока проявляет увлажняющие, коллигативные и водопоглощающие свойства (снижение активности воды), которые можно было бы ожидать от сахарозного сиропа с аналогичным составом твердых веществ; Эти свойства приводят к широкому применению в пищевых продуктах со средней влажностью и в хлебобулочных изделиях с увеличенным сроком хранения. Однако несахары в патоке, по-видимому, оказывают некоторое влияние на увлажненность: было показано, что патока более эффективна в удержании высокого содержания влаги, чем сахароза или кукурузные сиропы.Меласса, не содержащая сахара, также проявляет антиоксидантный эффект, значительный, когда эта фракция используется на уровне примерно 3% от уровня жира в пищевом продукте, и важна для здоровой пищи. Включение в цельнозерновые продукты — одна из потенциальных ролей этой фракции. ( См. АНТИОКСИДАНТЫ | Природные антиоксиданты; КРАСИТЕЛИ (КРАСИТЕЛИ) | Свойства и определение натуральных пигментов.)

Меласса — это пищевой продукт, который часто считается секретом молодости и внешнего вида (например.g., чтобы предотвратить поседение волос). Технологические исследования, такие как выделение и определение характеристик фракции антиоксидантов, могут предоставить научную основу для того, что раньше казалось мифами.

Продукт из высушенной мелассы, обычно смешанный с твердыми частицами кукурузного сиропа для поглощения воды, также доступен для использования в сухих смесях.

Сиропы и продукты из патоки, продаваемые пищевой промышленности, представляют собой результат смешивания различных паток и сиропов для получения продуктов постоянного цвета, вкуса и функциональных свойств.В таблице 2 перечислены несколько типичных смесей, их состав, вкусовые характеристики и возможные области применения. Эти смеси типичны для материалов, продаваемых непосредственно потребителю в виде патоки в США и патоки, сиропов или смесей в других странах.

Таблица 2. Меласса и смеси сиропа