محصول الكحول من الحبوب. العائد النظري للكحول وتحقق من جاهزية الهريس بالوزن. الأسباب المحتملة لعدم وجود مخرج

يتم إنتاج الإيثانول بالطرق التالية:

• تخمير نقيع الشعير
• التحلل المائي للمواد النباتية - نتيجة للتفاعل مع الماء ، تتحلل بعض المركبات ، يليها تكوين مركبات أخرى ؛
• ترطيب الإيثيلين - إضافة جزيئات الماء إلى جزيئات المركب العضوي الأكثر إنتاجًا في العالم - الإيثيلين C2H4.

ثم يخضع الكحول الناتج للتصحيح - التنقية. طريقة اصطناعية لتحقيق الخير عائد الكحولصعب جدا. والنتيجة هي تصحيح تقني يحتوي على كمية هائلة من الشوائب الضارة والمضرة بالصحة. دعنا نترك هذه الطريقة للمؤسسات الصناعية ونوجه انتباهنا إلى عملية يسهل الوصول إليها ومألوفة للكثيرين - التخمير.

عائد الكحول من مواد خام مختلفةعن طريق التخمير

تقنية التخمير هي الأنسب لصناعة النبيذ في المنزل. يكمن في حقيقة أن الخميرة ، في ظل ظروف معينة ، تبدأ في معالجة السكر وتحويله إلى كحول إيثيلي. هذه هي الطريقة التي يتم بها صنع جميع أنواع النبيذ الطبيعي. ليس من المستغرب أن يسمى الكحول الناتج "نبيذ".

تبدو الصيغة الكيميائية كما يلي:

C12H22O11 (جزيء السكر) + 20 (ماء) = 4 C2H5OH (كحول) + 4 درجة مئوية (ثاني أكسيد الكربون) + حرارة

يحدث التفاعل بمشاركة الخميرة. يمكن أن نرى من الصيغة أنه في عملية حياة الخميرة ، يتم الحصول على الكحول من جزيء السكر وثاني أكسيد الكربون ويتم إطلاق الحرارة.

حساب عائد الكحولمن السكر

في الكيمياء ، يوجد شيء مثل الكتلة المولية ، يتناسب مع الكتلة الجزيئية. كل عنصر كيميائي له كتلته الخاصة ، لمعرفة ذلك ، ما عليك سوى إلقاء نظرة على الجدول الدوري.

الكتل الذرية للعناصر الموجودة في الصيغة:

• ح - هيدروجين - 1 ؛
• ج - كربون - 12 ؛
• س - أكسجين - 16.

دعونا نستبدل تسميات الحروف بهذه الأرقام في صيغة الحصول على الكحول:

(12 × 12 + 1 × 22 + 16 × 11) + (1 × 2 + 16 × 1) = 4 × (12 × 2 + 1 × 5 + 16 × 1 + 1 × 1) + 4 × (12 × 1 + 16 × 2)

360 = 184 (كحول) + 176 (ثاني أكسيد الكربون)

اتضح أنه مع 180 كجم من السكر عائد الكحولسيكون 92 كجم. لمعرفة مقدار الكحول الذي سيتم الحصول عليه من كيلوغرام واحد من السكر ، يجب أن تقسم: 92/180 = 0.511 كجم. بمعرفة كثافة الكحول (ρ = 0.8 كجم / لتر) ، نترجم 0.511 كجم إلى لتر. يمكنك التحقق ، أو يمكنك تصديق ذلك مع 1 كجم من السكر ، يكون محصول الكحول 0.64 لترًا(0.511/0.8).

كيف تحسب محتوى السكر؟

براغا ليست مصنوعة من السكر النقي ، ولكن من المواد الخام التي تحتوي عليها: العنب ، والتفاح ، والبنجر ، وما إلى ذلك) هناك جداول خاصة لمحتوى السكر منتجات مختلفة... إذن في التفاح ، السكر يمثل 12٪ من الكتلة. نسبة السكر في البنجر 16٪. توجد أيضًا جداول متوسط ​​إنتاجية عصير التوت والفواكه. يمكن العثور على كل هذه الجداول على الإنترنت.

حساب عائد الكحولمن التفاح:

من 1 كجم من التفاح ، يتم الحصول على 0.7 كجم من العصير (قيمة جدولية). بمحتوى سكر 12٪ (أيضا من الجدول) ، محتوى السكر 0.084 كغ (12٪ من 0.7 كغ).

دعونا نجعل النسبة:

1 كغم من السكر يعطي 0.64 لتر من الكحول

0.084 كجم تعطي X L من الكحول

0.084 × 0.64 / 1 = 0.054 لتر- عائد الكحولمن 1 كجم من التفاح.

عائد الكحولمن المواد الخام النشوية

في كثير من الأحيان ، يتم وضع الهريس على البطاطس والقمح والمواد الخام النشوية الأخرى. تظهر عملية أخرى في تكنولوجيا إنتاج الإيثانول - تسكر النشا. كيميائيًا ، يبدو كالتالي:

(C6H10O5) n (صيغة النشا) + nH2O = nC6 H12O6 (الجلوكوز)

قبل أن يتم تفاعل التحلل المائي للنشا مع السكر ، ويتم ذلك في وجود إنزيمات خاصة. ثم يبدأ تخمير السكر الناتج. الآن ، إذا استبدلنا العناصر الكيميائية في هذه الصيغة بكتلها المولية ، فقد اتضح ذلك 1 كجميتم معالجة النشا إلى 1.11 كجم من السكر. من السهل العثور على محتوى النشا في مادة خام معينة على الإنترنت ، ومن ثم يمكنك حساب إنتاجية الكحول.

محصول الكحول من القمح

القمح 60٪ نشاء. نقوم بتنفيذها حساب عائد الكحول:

من 1 كجم قمح 60٪ نشاء 0.6 كجم.

من 1 كجم من النشاء ، يتم الحصول على 1.11 كجم من السكر (انظر أعلاه) ، ثم من 0.6 كجم من النشا - 0.666 كجم من السكر

من 1 كجم من السكر اتضح - 0.64 لترًا من الكحول (انظر أعلاه) ، ثم من 0.666 كجم من السكر - 0.426 لترًا من الكحول

بعد إجراء هذه السلسلة من العمليات الحسابية ، اكتشفنا ذلك يبلغ عائد الكحول من 1 كجم من القمح 0.426 لترًا.

عملي عائد الكحول من المواد الخام المختلفة

كل ما سبق هو نظري أو محسوب عائد الكحول... في الممارسة العملية ، اتضح أنها أقل بنسبة 10-15٪.

أسباب فقدان الكحول:

• قاسٍ - لم تتم معالجة بعض السكر إلى كحول وبقي في الغسيل ؛
• التخمير غير السليم ، حيث لا يتحول السكر إلى كحول ، بل إلى مواد أخرى ؛
• يتطاير الكحول أثناء التخمير والتقطير والتصحيح.

ما تركيز السكر عائد الكحولالأكثر أمثل؟

الكحول معقم قوي يقضي على البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة. لذلك ، هناك تركيز محدود منه في الهريس ، حيث تبدأ الخميرة في الموت. قيمة هذا التركيز 13٪. هذا هو السبب في عدم وجود نبيذ أقوى ، هناك فقط أنواع محصنة. لتحقيق 13٪ ، يجب أن تحتوي نقيع الشعير الأصلي على 20.3٪ سكر.

في حدود 10٪ -13٪ ، يتباطأ التخمير بشكل كبير. في معامل التقطير ، يعتبر المهلة عاملاً مهمًا في الربحية. لذلك تحتوي هريس الخميرة على 14٪ سكر فقط ، ولا تتجاوز قوة الخمور 9٪ ، لكن التخمير يستمر 72 ساعة فقط.

إذا كان هناك أكثر من 20٪ سكر في الهريس ، فسيحدث شيء غير لطيف ، عائد الكحولسوف يتناقص. بتركيز أقل من 10٪ ، يتحول التخمير الكحولي إلى أسيتيك. سيتم فقد كل الكحول. في المنزل للأفضل عائد الكحوليوصى بتحضير نقيع الشعير بتركيز سكر 18٪.

إن جعل لغو في المنزل يهم ليس فقط أولئك الذين يرغبون في الحصول على الطبيعة و مشروب لذيذولكن أيضًا أولئك الذين يرغبون في توفير المال عند شراء الكحول أو جني الأموال من بيع لغو. لذلك ، يحاولون معرفة مقدار المنتج الذي تم استلامه مسبقًا. للقيام بذلك بأكبر قدر ممكن من الدقة ، يوجد جدول لإخراج لغو أو يتم حساب الإخراج بشكل مستقل باستخدام الصيغ مع مراعاة الأخطاء.

من المستحيل التنبؤ بدقة وحساب كمية لغو القمر الذي سيتم الحصول عليه من الهريس. النتيجة النهائية تتأثر ب عدد كبير منالعوامل وتزامن الظروف. على سبيل المثال ، من المهم معرفة نسبة الكحول في الغسل ، وخصائص التقطير على الجهاز.

لتقريب عائد المنتج من الحد الأقصى ، يجب الانتباه إلى النقاط التالية:

• نوع وكمية الخميرة (عادية ، جافة) ؛
• نسبة مكونات المشروب ، بما في ذلك الوحدة المائية ؛
• استخدام التكنولوجيا الفعالة لتخمير المنتج ؛
• التقطير على جهاز ثابت مع التحكم في درجة الحرارة وغربلة الكسور ؛
• المكونات الإضافية بالجهاز ، بما في ذلك نظام التبريد.

لا يمكن إجراء الحسابات بدقة تقريبية إلا في الصناعة. هناك تم شحذ العملية على مر السنين وستكون المعاني قريبة من الحقيقة. يوجد جدول يصف أحجام الإنتاج في الإنتاج.

نوع المادة الخام	محصول الكحول (96٪) ، ل	غلة لغو (40٪) ، ل
نشاء	0.75	1.52
أرز	0.59	1.25
سكر	0.51	1.1
الحنطة السوداء	0.47	1
قمح	0.43	0.92
الشوفان	0.36	0.9
الذرة	0.41	0.88
الدخن	0.41	0.88
بازيلاء	0.4	0.86
شعير	0.34	0.72
البطاطس	0,11-0,18	0.35
عنب	0,09-0,14	0.25
شمندر سكري	0,08-0,12	0.21
إجاص	0.07	0.165
الكرز	0.05	0.121

تلعب المنتجات المستخدمة في صنع نقيع الشعير دورًا مهمًا في ضمان إطلاق الكحول من الهريس:

• كل سلالة خميرة لها عتبة معينة من النشاط. بعد الوصول إلى مؤشر معين لقوة الهريس ، تتوقف الخميرة عن العمل وتموت. إذا كنت تستخدم الفطر للخبز ، فإن القوة القصوى تساوي 14٪. لكن الخميرة الكحولية تظل نشطة حتى اللحظة التي يتلقى فيها المشروب 18٪ كحول. هناك أيضًا سلالات خاصة تُباع في محلات النبيذ ، بالإضافة إلى خميرة توربو بنسبة نشاط تصل إلى 20٪. تعتمد القوة النهائية للشراب بالفعل على هذا.
• يجب أن تؤخذ كمية السكر المستخدمة على أساس الحصول على قوة 11-18٪. يجب معالجة جميع أنواع السكر عن طريق الخميرة ، لذا فإن إضافة المزيد وزيادة محصول الكحول لن يجدي نفعًا. إذا لم تعالج السلالات كل السكر ، فسوف يفسد المشروب.
• تعتبر الوحدة المائية مهمة لأنها تؤثر على النشاط الحيوي للخميرة وقدرتها على أن تكون نشطة. يعتبر استخدام وحدة هيدروليكية من 1 إلى 4 هو الأمثل. إذا كنت تستخدم خميرة الخباز ، فإن الوحدة المائية تساوي 1 إلى 5. وفي حالة شراء خميرة توربو ، يمكنك استخدام نسبة الماء إلى السكر على أنها 1 إلى 3. بالطبع ، سيتم الحصول على أكبر قدر من إنتاج الكحول من لغو عند استخدام الخميرة التوربينية.

حساب محصول الكحول من الغسول

إذا استخدمنا الصيغ والحسابات ، فقد اتضح أنه يتم الحصول على حوالي 537 جرامًا من الكحول المطلق من كيلوغرام واحد من السكر. من كيلوغرام واحد من النشا ، يخرج 568 جرامًا من المادة. إذا اعتبرنا أن كحول الإيثيل 100٪ عند درجة حرارة مريحة تبلغ 20 درجة مئوية يزن 789 جرامًا ، فإننا نحصل على 682 مليلترًا من الكحول من السكر و 720 مليلترًا من النشا. من الناحية العملية ، هذه الأرقام غير مجدية ، حيث توجد خسائر تتراوح من 10 إلى 30 ٪ في الإنتاج. يستهلك السكر لتكاثر سلالات الخميرة ، وتشكيل الألدهيدات ، وجسم الطائرة. يُفقد الكحول أثناء التخمر وحتى أثناء التقطير.

علاوة على ذلك ، لا يتم أخذ السكر المضاف في الاعتبار فحسب ، بل يتم أيضًا أخذ جميع المنتجات التي تحتوي عليها المادة الخام. يستخدم التخمير في المنزل كلاً من السكر والحبوب أو مهروس الفاكهة... ويمكن أيضًا صنع السوائل من منتجات البقالة غير السائلة مثل المربى والحلويات. يعتبر المعيار الناتج من 1 كيلوغرام من السكر إلى 1 لتر من لغو الشمس بقوة 50٪. يُطلق على المؤشر الجيد جدًا الحصول على 1.2 لتر من لغو. يجب توجيه هذا الحجم بعد التقطير الأول قبل قطع "الرؤوس" و "ذيول".

أو يمكنك استخدام الحسابات ، مع العلم أن لترًا من المشروب المنزلي الجاهز بعد التقطير يعطي 100 مليلتر من الكحول أو 220 مليلتر من الكحول بنسبة 40٪. بمعرفة حجم وعاء التخمير ، يمكنك حساب الناتج تقريبًا. يرجى ملاحظة أن زجاجة التخمير ليست ممتلئة تمامًا ولا يمكن أخذ حجم الرغوة في الاعتبار في هذه الحسابات.

شرح الخسائر العالية للكحول في العملية

بالطبع ، بالفعل في مرحلة التقطير الأولي ، يحاول القمر تقدير العائد. ومن حيث المبدأ ، فإن خسائر الكحول التي تبلغ حوالي 10٪ من الحجم الإجمالي لا تفاجئ أجهزة التقطير ذات الخبرة. ولكن إذا كانت الأحجام المتوقعة أصغر ، فلن يكون هذا مزعجًا فحسب ، بل سيؤدي أيضًا إلى خسائر مالية. السؤال الذي يطرح نفسه على الفور: من هو المسؤول عن مثل هذه الأخطاء ولماذا لم يكن هناك ما يكفي من الكحول؟ قد يكون هناك عدة أسباب لانخفاض إنتاج الكحول:

• لم يكن براغا جاهزًا للتقطير. من المحتمل أن الهريس لم يتخمر بسبب عدم الامتثال للشروط أو الانتهاكات في الوصفة. للتحقق من الجاهزية ، تحتاج إلى تجربة المشروب ، فلا ينبغي أن يكون حلوًا ، ويجب أن يكون المؤشر الموجود على مقياس الكحول أكثر من 10. للتغلب على هذه الظاهرة ، يمكنك محاولة تنشيط الخميرة وإضافة المزيد من الإنزيمات إلى الهريس. في بعض الأحيان ، يساعد رفع درجة الحرارة أو نقل الحاوية إلى مكان أكثر دفئًا.
• تم استخدام الوحدة المائية الخاطئة أو أن النسب غير صحيحة. في هذه الحالة ، يمكنك إضافة سكر إضافي ، إذا كان المعامل المائي منخفضًا ، أو إضافة الماء ، إذا كان المعامل المائي مرتفعًا. على الرغم من أن مثل هذه الإجراءات يمكن أن تؤدي إلى تدهور جودة المشروب.
• يؤدي التخمير الطويل إلى زيادة تكوين جسم الطائرة ، وتأخذ الأجزاء حجمًا كبيرًا جدًا أثناء التقطير. لذلك ، أثناء تحضير الهريس ، تحتاج إلى مراقبة توقيت وظروف البيئة الخارجية.
• لغو القمر لا يزال غير مغلق بإحكام. أثناء عملية التقطير ، يتسرب البخار مما يقلل من كمية الكحول. إذا تم اكتشاف عيب أو انهيار أثناء عملية التقطير ، فيمكن إغلاق هذا المكان مرة واحدة بمساعدة الاختبار. وفي المستقبل ، سيتعين عليك إصلاح الجهاز أو شراء جهاز جديد.
• تحولت براغا إلى حامضة أثناء عملية الطهي. في هذه الحالة ، تحتاج إلى الحصول على ختم الماء أو إنشاء ظروف محكمة الإغلاق في الحاوية ، وكذلك مراقبة عملية التخمير.

طرق تسريع التخمير

حتى لا تشكو من قلة عائد الكحول ، يمكنك اكتشاف عدة طرق لزيادة كمية لغو الشراب دون إفساد طعم المشروب. على سبيل المثال ، يمكنك تقصير وقت التخمير وزيادة إنتاجية العملية. لذلك ، فإن تكوين زيوت فيوزل ومكونات أخرى غير ضرورية سيستغرق وقتًا أقل. تستخدم المقطرات الطرق التالية:

• استخدام الضمادات العلوية. يمكن أن يكون: رغيف خبز الجاودار، 300 جرام معجون الطماطممقابل 30 لترًا من الهريس أو نصف كيلوغرام من الشعير أو كوب من عصير التوت الطازج. تستخدم الطريقة إذا كان الهريس مصنوعًا من السكر. لا يتطلب استخدام المنتجات الأخرى كأساس للهريس التضميد العلوي. يمكنك أيضًا شراء الإنزيمات أو المواد الكيميائية الأخرى ، ولكن بعد ذلك لن يكون المشروب طبيعيًا تمامًا.
• السكر المحول. يجب إضافة الشراب إلى نقيع الشعير الذي يحتوي على السكريات الأحادية. تستهلك الخميرة هذه الركيزة بشكل أسرع ، ويتم تسريع عملية تحضير الهريس. لتحضير الشراب ، تحتاج إلى تناول كيلوغرام من السكر لكل نصف لتر من الماء ، ويجب غلي المحلول لمدة 10 دقائق ، وإزالة الرغوة. ثم يضاف 5 جرام حمض الستريكقم بإزالة الرغوة الجديدة وقم بطهي السائل تحت الغطاء لمدة ساعة.
• ظروف درجة حرارة عملية التخمير. تنشط سلالات الخميرة في النطاق من +20 إلى +35 درجة مئوية ، لكن ارتفاع درجة الحرارة فوق 30 درجة ينشط تكوين منتجات ثانوية أخرى. إذا قمت بلف الحاوية ووضعها في مكان مظلم ، فسيكون هذا كافيًا لنشاط قوي.
• التخفيف المسبق من الخميرة. قبل إضافة المكون إلى الهريس ، يجب إذابة الفطر في ماء دافئ ، ومحلى قليلاً حتى تظهر رغوة الخميرة على السطح. إذا لم تتشكل الرغوة بعد نصف ساعة ، فلا يمكن استخدام المنتج للإضافة إلى الغسل.

والعمر الافتراضي للهرس الجاهز قصير ، لذلك يجب تقطير المنتج بأسرع ما يمكن والحصول على الكمية المطلوبة من لغو. يشار إلى حقيقة أن الهريس جاهز من خلال توقف تكوين الرغوة وعدم وجود مذاق حلو.

باستخدام الجداول ، يمكنك حساب الأهداف التقريبية لغو القمر ، ويمكن تحسين النتيجة إذا اتبعت النصائح. في هذه الحالة ، الشيء الرئيسي هو عدم التضحية بجودة المشروب ، لأنه في هذه الحالة ، تعاني صحة الإنسان أولاً وقبل كل شيء.

التخمير الكحولي هو عملية كيميائية حيوية معقدة تحدث أثناء العمل التحفيزي لأنزيمات خلايا الخميرة على الجلوكوز والفركتوز ، والسكريات الأخرى المكونة من ستة كربون.

تترافق العملية مع إطلاق حرارة: إنه جزيء غرام من السكر (180 جم) يتم إطلاقه في البيئة بمقدار 23.5 كيلو كالوري من الحرارة.

تتميز عملية التخمير الكحولي بالنسب الكمية التالية للمنتجات الرئيسية:

С6Н12О6 → С2Н5ОН + 2СО2 + حرارة

1 جم 0.6 مل 274 سم 3 24 سعر حراري

(0.51 جم) (0.49 جم) (586.6 جول)

ترتبط آلية التخمير الكحولي بالطبيعة الذاتية لأنزيمات التخمير ، أي مع تحول السكريات داخل خلايا الخميرة.

هناك منتجات تخمير رئيسية وثانوية. تشمل المنتجات الرئيسية كحول الإيثيل وثاني أكسيد الكربون ، والمنتجات الثانوية هي الجلسرين ، 2،3-بيوتيلين جليكول ، أسيتالديهيد ، بيروفيك ، ليمون ، حمض الاسيتيك، الأسيتوين ، الإسترات ، الكحول العالي والعطري.

منتجات التخمير الثانوية لها تأثير كبير على الخصائص الحسية للنبيذ - باقة ، طعم ، نموذجية.

العوامل المؤثرة على التخمر الكحولي.تؤثر العديد من العوامل على مسار التخمير الكحولي ، وإنتاجية الكحول الإيثيلي ، وإنتاجية ونسبة المنتجات الثانوية:

المواد الكيميائية- تكوين الوسط ، نبتة.

بيولوجي- عرق الخميرة ، تركيز خلايا الخميرة ، حالتها الفسيولوجية ؛

بدني- محتوى المادة العالقة في نقيع الشعير ودرجة الحرارة والضغط.

العوامل الكيميائية

تتكاثر الخميرة بسرعة في نقيع الشعير بمحتوى سكر يبلغ 180 ... 200 جم / دسم 3 وعند درجة حموضة 3.5. يتباطأ معدل التخمير عند درجة الحموضة<3,5 (т. е. в более кислой среде) и при содержании сахаров >200 و<20 г/дм3.

مع زيادة الرقم الهيدروجيني ، تزداد شدة التخمير الجلسروفيكي ، بينما ينخفض ​​إنتاج الكحول الإيثيلي ، ويزيد إنتاج أحماض الجلسرين والأسيتيك والسكسينيك.

العوامل البيولوجية

سلالات الخميرة مقاومة للكبريتيت ومقاومة للأحماض ، ومقاومة للبرودة ومقاومة للحرارة ، ومقاومة للكحول ، مع نشاط تخمير مرتفع أو ضعيف ، وقدرة على تكوين الكحول ، وأخيراً ، يتكيف الكهرمان وغيره مع:

Rkatsiteli 6 ، Feodosia 1-19 ، Bordeaux 20 إلى درجة حرارة منخفضة من نبتة ولب ؛

جثم بايك IV-5 إلى درجة حرارة تخمير عالية ؛

Feodosia 1-19 ، Sudak IV-5 ، Uzhgorod 67 يتحمل نبتة شديدة الحموضة ؛

السباقات المقاومة للكبريتات Kakhauri 7 ، Sudak II-9 ، السباقات 47-k ، 7 ؛

سباقات مقاومة للكحول باستاردو 1965 ، كييفسكايا ، مسقط الأبيض ؛

العمل تحت ضغط فائض مرتفع من ثاني أكسيد الكربون والتخمير الجيد Leningradskaya ، Kievskaya ، Magarach 17-35 ؛

يميل إلى عدم اللطف كابيرنت 5 ، ثيودوسيا 1-19.

في تخطيط CKD ، يجب أن يكون هناك 150 مليون خلية / سم 3 ، منها 30-50٪ في مهدها ، ولا تزيد عن 5٪ ميتة. يتم إدخال 2-4٪ على الأقل من نبتة الخميرة في نقيع الشعير.

الآن في العالم ، بدلاً من CKD ، يستخدمون المزيد والمزيد من ASD - الخميرة الجافة النشطة. يتم تخفيف ASD بكمية صغيرة من نقيع الشعير عند درجة حرارة 37 درجة مئوية وبعد 30 دقيقة تصبح جاهزة للإنتاج. معدل استهلاك ASD 1 ... 1.5 جم / دال من نبتة. عند التطبيق ، يزداد المستخلص والرائحة ، تقل الحموضة المتطايرة ، والأهم من ذلك ، يتم تبسيط صناعة النبيذ نفسها. يتم إنتاج ASD على شكل مسحوق أو حبيبات في عبوة محكمة الغلق.

العوامل الفيزيائية

درجة حرارة التخمير. تتراوح درجة حرارة التخمير المسموح بها من 10 إلى 28 درجة مئوية. في درجات الحرارة المنخفضة ، تتباطأ العملية دون داع ، في درجات حرارة عالية ، "تحترق" نقيع الشعير ، كما يقولون (خسائر كبيرة في نقيع الشعير والرائحة والكحول والسكريات والبكتيريا تبدأ في العمل).

تتشكل الأحماض الأقل تطايرًا عند درجة حرارة التخمير من 15-25 درجة مئوية. تتشكل أكبر كمية من الجلسرين عند 29-32 درجة مئوية.

يُعتقد أن التخمير مع التهوية الخفيفة عند درجة حرارة حوالي 15 درجة مئوية يؤدي إلى انخفاض في المواد النيتروجينية في النبيذ: إجمالي النيتروجين 100 مجم / دسم 3 ؛ نيتروجين أمين 50 مجم / دسم 3. في درجات حرارة عالية وبدون تهوية ، يتبقى ≈ 200 - 300 مجم / دسم 3 من إجمالي النيتروجين في النبيذ.

ضغط. عند ضغط ثاني أكسيد الكربون 0.1 ميجا باسكال ، يتم كبح تكاثر الخميرة بشكل ملحوظ ، وعند ضغط 0.8 ميجا باسكال ودرجة حرارة 15 درجة مئوية ، يتوقف التخمير. عن طريق ضبط الضغط في الخزان ، يمكنك التحكم في تقدم التخمير.

وجود مرحلة مشتتة بدقة (تعليق نبتة). المرحلة الصلبة المشتتة بدقة لها سطح امتصاص نشط.

لقد ثبت أنه بالإضافة إلى منتجات التخمير الرئيسية للكحول وثاني أكسيد الكربون ، تنشأ العديد من منتجات التخمير الثانوية الأخرى من السكريات.

من 100 غرام من С6Н12О6 ، يتكون ما يلي:

48.4 جم من الكحول الإيثيلي ؛

46.6 جم من ثاني أكسيد الكربون ؛

3.3 جليسرين

0.5 غرام من حمض السكسينيك ؛

1.2 جرام من خليط حمض اللاكتيك ، أسيتالديهيد ، أسيتوين ومركبات عضوية أخرى

محصول الكحول - هذا هو حجمه بالديسيلتر (دال) ، الذي يتم الحصول عليه من 1 طن من السكر (السكروز أو النشا) الموجود في المادة الخام.

يتم حساب العائد النظري للكحول باستخدام معادلة إنتاج الكحول:

С12Н22О11 + Н2О → С6Н12О6 + С6Н12О6 → 4С2Н5ОН + 4СО2

السكروز المياه الجلوكوز ثاني أكسيد الإيثيل الفركتوز

كحول الكربون

342,2 18,0 180,1 180,1 4∙46,05= 184,2 4∙44=176

من المعادلة يمكن ملاحظة أنه من 342.2 جم من السكروز ، يجب الحصول على 184.2 جم من الكحول. من 100 جرام من السكروز ، يجب أن يكون محصول الكحول:

53.8: 0.78927 = 68.2 سم 3

نسبيا

الكثافة D204

لذلك ، من 1 طن من السكروز ، يجب الحصول على 68.2 دال من الكحول. وبالمثل ، نحسب كمية الكحول التي يجب الحصول عليها من طن واحد من النشا.

С6Н12О6 + Н2О → С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2

نشا الماء ثاني أكسيد الإيثيل الجلوكوز

كحول الكربون

162,1 18,0 180,1 2∙46,05= 92,1 2∙44=88

لذلك ، من 100 غرام من النشا ، يجب الحصول على الكحول:

ص أو سم 3

تحديد محصول الكحول

محصول الكحول هو كمية الكحول في الديكالتر (dal) التي يتم الحصول عليها من 1 طن من الكربوهيدرات الخام المخمرة (النشا والسكر) من حيث النشا التقليدي. يُفهم النشا الشرطي للمواد الخام للحبوب والبطاطس على أنه إجمالي كمية الكربوهيدرات القابلة للتخمير الموجودة فيها. يُفهم النشا التقليدي لدبس السكر وبنجر السكر على أنه محتوى السكر ، مضروبًا في معامل تحويل السكروز إلى نشا ، يساوي 0.95.

يُفهم النشا الشرطي للحبوب المستخدمة في تحضير الشعير على أنه كمية الكربوهيدرات الموجودة فيه ناقص 16٪ ، والتي يتم فقدها أثناء عملية التخمير.

يُفهم النشا الشرطي الموجود في سائل الاستنبات على أنه كمية الكربوهيدرات القابلة للتخمر التي تظل غير مستخدمة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة أثناء زراعتها.

الصيغ الحسابية والمواد المرجعية

يتم حساب العائد النظري للكحول وفقًا لمعادلة التخمير الكحولي

C 6 H 12 O 6 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2

دعونا نجعل النسبة:

من 180.1 كجم من السداسي ، يتم الحصول على 92.1 كجم من الكحول

100 كيلو جرام سداسي -------------------- NS كيلوغرام من الكحول

أولئك. من 100 كجم من السداسي ، يجب الحصول على 51.14 كجم من الكحول اللامائي.

الثقل النسبي للكحول هو 0.78927. ثم سيكون الناتج النظري 51.14: 0.78927 = 64.79 لترًا لكل 100 كجم أو 64.79 دالًا لكل 1 طن.

يزيد إنتاج الكحول من النشا بما يتناسب مع نسبة الأوزان الجزيئية للجلوكوز والنشا:

(ج 6 س 10 س 5) ن + ن 2 أ ن ج 6 س 12 س 6

سيكون المحصول النظري للكحول من 1 طن من النشا

(180.1: 162.1) 64.79 = 71.98 دال.

عائد الكحول من السكروز:

C 12 H 22 O 11 + H 2 O 4 C 2 H 5 OH + 4 CO 2

كجم لكل 100 كجم أو 68.2 دال لكل 1 طن.

عامل تحويل السكروز إلى نشا شرطي 324.2: 342.20.95.

محصول الكحول العمليأقل من النظرية ، حيث يتم فقد جزء من الكربوهيدرات والكحول المتكون أثناء التخمير. اعتمادًا على نوع المادة الخام والمخطط التكنولوجي ، يكون إنتاج الكحول العملي هو 81.5-93 ٪ من النظري.

أين الخامس - محصول الكحول ، dal / t ؛ س - حجم الكحول اللامائي المتلقاة خلال الفترة المشمولة بالتقرير ، دال ؛ جي - كتلة المواد الخام للحبوب المعالجة خلال نفس الفترة ، t ؛ سجل تجاري - محتوى النشا الشرطي من المواد الخام٪.

محصول الكحول العملي فيما يتعلق بالنظرية (٪)

في الإنتاج ، تتم معالجة كل نوع من المواد الخام النشوية باستخدام طرق تكنولوجية مختلفة (طرق المعالجة الإضافية والطهي والطهي وخطط التكسير ، إلخ). في هذا الصدد ، تم تطوير معايير إنتاج الكحول من كل نوع من المواد الخام على أساس الدراسات النظرية والتجريبية من قبل معهد عموم روسيا لبحوث التكنولوجيا الحيوية للأغذية وتمت الموافقة عليها من قبل السلطات التنفيذية الفيدرالية. ترد معايير إنتاج كحول الإيثيل من أنواع مختلفة من المواد الخام في الجدول 12. عند إدخال التحسينات التقنية ، تتم إضافة البدلات المبينة في الجدول 13 إلى المحصول القياسي.

يتم تحديد الفقد الكلي للمواد المخمرة (٪) بالفرق بين 100٪ والمحصول العملي للكحول

تعني الخسائر مقدار النشا الشرطي الذي يتم إزالته من عملية تكنولوجية معينة ، ولا يمكن استخدامه في أي عملية أخرى ويتم فقده بشكل غير قابل للاسترداد. تشمل الخسائر:

الجدول 12.معايير إنتاج الكحول من 1 طن من النشا التقليدي للمواد الخام ، dal / t

نوع المادة الخام	مخطط الإنتاج
دوري	شبه مستمر	مستمر	تبريد مستمر بالفراغ *
البطاطس
حبوب ذرة
الشوفان و Chumiza
الدخن والجاوليانج
فيكا والعدس والبازلاء
أرز -حبوب (غير مقشرة)
أرز كرمب
Triticale

* يتم وضع المعايير مع الأخذ في الاعتبار المخصصات لفترة التخمير الممتدة أو لمدة 60 ساعة مع طرق التدفق المستمر أو التخمير الدوري ، وكذلك للتبريد الفراغي للكتلة المغلية

الجدول 13.بدلات للعائد القياسي من الكحول عند تناوله

تحسينات فنية في الإنتاج

الخسائر أثناء معالجة الحبوب ، الغليان ، التخمر ، استهلاك السكر لتكاثر الخميرة ، الخسائر في مصنع تقطير الشراب.

يوضح الجدول 14 أنواع الخسائر التكنولوجية وقيمها القياسية. ويعرض الجدول 15 إجمالي الخسائر التكنولوجية أثناء معالجة أنواع مختلفة من المواد الخام.

في حالة حدوث انتهاكات للنظام التكنولوجي ، تحدث خسائر إضافية في الكربوهيدرات القابلة للتخمير ، والتي يمكن تقديرها باستخدام الجدول 16.

الجدول 14. أنواع الخسائر التكنولوجية في إنتاج الكحول

نوع الخسارة ، مرحلة العملية	Norm ، ٪ من الأولي
خسارة الشوفان عند الانهيار
خسارة طحن الحبوب (الشعير والدخن)
الخسائر أثناء معالجة الماء بالحرارة *
خسارة في التخمير	16٪ نشاء حبوب للشعير أو 1.2٪ من النشاء الخام
الخسائر أثناء زراعة الكائنات الحية الدقيقة بطريقة السطح
الخسائر أثناء زراعة الكائنات الحية الدقيقة بالطريقة العميقة
خسائر خلال تخمير نبتة البطاطس	يتم إدخال 4٪ من الكربوهيدرات القابلة للتخمير في الإنتاج
خسارة أثناء تخمر نبتة دبس السكر
يخسر مع قسوة الحبوب والبطاطا المهروسة	يتم إدخال 3.46٪ من الكربوهيدرات المخمرة في الإنتاج
خسائر مع القسوة في هريس دبس السكر	يتم إدخال 2.5٪ من السكر في الإنتاج.
خسائر مع زيادة حموضة الهريس	0.623٪ من المحقونة بالنبتة **
فقدان الكحول بغازات التخمر	تم إدخال 0.04٪ من في الإنتاج
خسائر التقطير والتصحيح	دخل 0.182٪ من في الإنتاج

* نظرًا لتعقيد المحاسبة ، يتم تضمين الخسائر أثناء المعالجة الحرارية المائية للمواد الخام في الخسائر غير القابلة للكشف ويفترض أنها تساوي 2.5٪ كحد أدنى.

** يتم تحديد الفاقد مع زيادة الحموضة فقط في معالجة الحبوب ونبتة البطاطس. يجب ألا يحدث تراكم الحموضة في نبتة دبس السكر.

دعونا ننظر في مسألة اختيار المواد الخام لتصنيع نواتج التقطير. من ناحية ، الموضوع شخصي (لا يوجد خلاف حول الأذواق) ، ولكن من ناحية أخرى ، له أيضًا أساس اقتصادي تمامًا. يوضح الجدول الموضح في الرسم التوضيحي للموضوع (مأخوذ من موقع المخترعين) متوسط ​​العائد النظري للكحول من كيلوغرام واحد من المواد الخام المختلفة.

يمكن استخلاص بعض الاستنتاجات من فحص بسيط للجدول.

1. أي مادة خام للفاكهة تكون أقل جودة من محصول الحبوب.

2. تختلف المواد الخام للحبوب (المحتوية على النشا) بشكل كبير في المحصول.

3. مع الأخذ في الاعتبار استخراج الكحول الأكثر تعقيدًا من المواد الخام النشوية ، فإن السكر خارج المنافسة.

4. لهذا السبب يكدح الأمريكيون الماكرة مع البوربون - الذرة هي الخيار الأكثر ربحية للمواد الخام.

ولكن بجدية ، بعد تقييم الناتج المخطط له من الفاكهة ، ستفكر بقوة في مدى استصواب صنع براندي الفاكهة. (على الرغم من أنك شربت كونياك محلي الصنع ، فأنت تدرك أن النقطة ليست فقط النفعية)

هنا ، لنأخذ موقفًا (من واقع الحياة) على سبيل المثال. قبل حلول العام الجديد ، اشتريت بضعة براميل لهذه المناسبة. ماذا تصب فيهم؟ حسنًا ، لا يمكنك وضع السكر هناك إلا من أجل اليأس التام. لا يتم تمثيل المواد الخام للفواكه بشكل غني بالحمضيات والموز (لقد كتبت بالفعل عن ثمار الحمضيات ، والمراجعات حول الموز ليست ساخنة جدًا ، ولا تظهر بثمن بخس). لذلك ، دعونا نوجه نظرنا إلى المواد الخام النشوية وصناعة الويسكي. سأكمل الجدول قليلاً ببيانات عن الحبوب (يحتوي الجدول على بيانات عن الحبوب ، لكن هذا ليس هو نفسه تمامًا).

الدخن. مصنوع من الدخن ، محتوى النشا حوالي 75٪. وفقًا لذلك ، يمكن حساب محصول الكحول باستخدام الصيغة 0.75 × 1.11 (محصول السكر من النشا) × 0.64 (إنتاج الكحول من السكر) = 0.53 لتر / كجم

أرز جريش مقشر. محصول الكحول 0.6 لتر / كجم.

الحنطة السوداء. محصول الكحول 0.53 لتر / كجم.

الحبوب. محصول الكحول 0.44 لتر / كجم.

سميد. محصول الكحول 0.58 لتر / كجم.

آرتيك وبولتافكا. محصول الكحول 0.57 لتر / كجم.

لؤلؤة الشعير و اليشكا. محصول الكحول 0.53 لتر / كجم.

فريك الذرة. محصول الكحول 0.50 لتر / كجم.

نواصل التحليل. سيتم التخلص من الأرز والحنطة السوداء ونشا الذرة النقية بسبب التكلفة العالية ودقيق الشوفان بسبب انخفاض المحصول. السميد والارتيك والبولتافكا - بسبب الخصائص الحسية (ولكن هذا بالنسبة لي ، وربما ، على العكس من ذلك ، يعجبك). ما تبقى هو الذرة المطحونة (يمكنك شرائها كعلف للطيور) ، الياك (أكثر ملاءمة من الشعير اللؤلؤي) وحبيبات الذرة. أنا أفضل مزجها ، وبحسب وصفة بوربون ، بالإضافة إلى الذرة ، يجب أن يكون الشعير موجودًا فيها. لقد جربت أيضًا الحبوب المطحونة وحبيبات الذرة - تعطي الحبوب الكثير من الزيت ، ومذاقها أغنى قليلاً ، لكنني الآن أصنعها من الحبوب (من السهل التخلص منها ويتداخل الزيت مع العمل).

بالمناسبة ، لا يمكن أيضًا خصم خيارات السكر تمامًا. سأنهي التجربة مع رم المصطنع ، ربما ستفعل لبرميل.