126282 (Производство кормовых дрожжей на сахаросодержащих средах гидролизатах растительной биомассы)
Описание файла
Документ из архива "Производство кормовых дрожжей на сахаросодержащих средах гидролизатах растительной биомассы", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "промышленность, производство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "промышленность, производство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "126282"
Текст из документа "126282"
Содержание
Введение
ГОСТ 20083-74.Дрожжи кормовые
Схема производства кормовых дрожжей
1. Сырье для производства кормовых дрожжей
2. Получение гидролизата и подготовка его к выращиванию дрожжей
2.1 Способы гидролиза
2.2 Технологические схемы и режимы гидролиза
2.3 Технологические схемы и режимы подготовки гидролизата к выращиванию дрожжей
3. Выращивание дрожжей
3.1 Подготовка чистой культуры засевных дрожжей
3.2 Технологические режимы и схемы выращивания дрожжей
3.3 Обеспечение воздухом
3.4 Влияние концентрации сахара в питательной среде
3.5 Влияние температуры среды
3.6 Влияние и допустимые пределы содержания вредных примесей в среде
3.7 Влияние рН и кислотности среды
3.8 Выход кормовых дрожжей
3.9 Технологические схемы
4. Выделение биомассы дрожжей из отработанной среды и концентрирование ее до товарной продукции
4.1 Флотирование дрожжей и деэмульгирование готовой бражки с дрожжами
4.2 Сепарирование и промывка дрожжей
4.3 Упаривание дрожжевой суспензии
4.4 Сушка дрожжей
5. Отходы производства
5.1 Фурфурол
5.2 Лигнин
5.3 Промышленные стоки
Введение
Во всех странах мира и в нашей стране отмечается большой дефицит кормового белка. В последние годы в рацион кормления животных и птиц все больше входят кормовые дрожжи, полученные на гидролизных и целлюлозных предприятиях, используя для этой цели углеводы, содержащиеся в гидролизатах и сульфитных щелоках. Эти дрожжи являются биологически полноценным кормом, источником белка, витаминов и минеральных веществ. Кормовые дрожжи повышают биологическую ценность белков других кормов за счет содержащихся в них незаменимых аминокислот. По содержанию аминокислот кормовые дрожжи близки к белкам животного происхождения.
Комбикормовая промышленность предъявляет большой спрос на кормовые дрожжи. В рецептуре комбикормов для различных видов сельскохозяйственных животных кормовые дрожжи составляют 3-20%.
Кормовые дрожжи с успехом используются во всех отраслях животноводства и птицеводства, поэтому потребность в них ежегодно возрастает. Получение гидролизных и сульфитных кормовых дрожжей является одним из направлений крупного промышленного производства кормового белка и витаминов.
ГОСТ 20083-74. Дрожжи кормовые
Настоящий стандарт распространяется на кормовые дрожжи, получаемые из технически чистых культур дрожжей, выращенных на различных субстратах гидролизно-дрожжевых, спиртовых, ацетоно-бутиловых и сульфитно-щелоковых производств. Кормовые дрожжи используют при производстве комбикормов, а также в качестве добавки в кормовые рационы сельскохозяйственных животных, птицы и пушных зверей.
Технические условия
-
Комовые дрожжи производят в гранулированном или порошкообразном виде.
-
В зависимости от показателей качества кормовые дрожжи подразделяют на четыре группы: высшую, первую, вторую и третью.
-
По органолептическим и физико-химическим показателям кормовые дрожжи должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование показателей | Характеристика и нормы для групп | ||||||||
| высшей | первой | второй | третьей | ||||||
| 1. Внешний вид 2. Цвет 3. Запах 4. Массовая доля влаги, %, не более для гранулированных дрожжей, %, не более 5. Массовая доля сырого протеина (в пересчете на абсолютно сухое вещество), %, не менее 6. Массовая доля белка по Барштейну (в пересчете на абсолютно сухое вещество), %, не менее 7. Массовая доля золы (в пересчете на абсолютно сухое вещество), %, не более: для гидролизно-дрожжевых, ацетоно-бутиловых, сульфитно-щелоковых и сульфатно-целлюлозных производств и зерно-картофельных спиртовых заводов для мелассно-спиртовых заводов и гидролизно-дрожжевых заводов с замкнутым циклом водоиспользования 8. Крупность для гранулированных дрожжей: диаметр гранул, мм длина гранул, мм проход через сито с отверстиями диаметром 3 мм, %, не более 9. Металломагнитная примесь: частиц размером до 2 мм в 1 кг дрожжей, мг, не более 10. Наличие живых клеток продуцента 11. Общая бактериальная обсемененность, тысяч клеток в 1 г дрожжей, не более 12. Токсичность | Порошок, чешуйки или гранулы От светло-желтого до коричневого Свойственный дрожжам, без постороннего запаха 10,0 11,0 | ||||||||
| 54 44 | 51 41 | 46 36 | 43 32 | ||||||
| 10,0 | |||||||||
| 12,0 | 14,0 | ||||||||
| 5 – 13 Не более двух диаметров 5 | |||||||||
| 20 | 20 | 30 | 30 | ||||||
| Не допускается 150 Не допускается | |||||||||
Схема производства кормовых дрожжей
При нормальной температуре и в чистой воде реакция гидролиза полисахарадов по существу не происходит. Гидролиз целлюлозы и гемицеллюлоз в целях ускорения реакции проводится в присутствии катализатора (минеральные кислоты), а также при повышенной температуре. Таким образом, в результате гидролиза полисахаридов можно получить гидролизный сахар в виде раствора (гидролизат). Содержащиеся в гидролизате сахар состоит из гексозного (глюкоза, манноза и галактоза) и пентозного (ксилоза, арабиноза).
По схеме растительное сырье подвергается гидролизу разбавленной до 0.5 – 0.6%-ной серной кислотой в гидролизаппаратах при температуре 175 - 190˚С. Образующийся попутно при этом фурфурол выводится в виде фурфуролслдержащего конденсата, а часть его остается в гидролизате. Оставшийся после гидролиза лигнин удаляется из аппарата. Полученный гидролизат с содержанием сахара до 3 – 3.5% подвергается инверсии и нейтрализации известковым молоком или аммиачной водой. Полученный в результате известковой нейтрализации гипс вместе со всем шламом удаляется из раствора методом осаждения в отстойниках или сепарированием в циклонах. После очистки от механических примесей нейтрализованный гидролизат охлаждается до 31 - 32˚С и подается
Гексозный сахар при биохимической переработке может быть использован на получение этилового спирта, а пентозный, не применяемый для получение спирта методом брожения, - для получения кормовых дрожжей. По таклй комплексной схеме использования сырья работают многие действующие гидролизные заводы.
По этой схеме на гидролизных предприятиях из 1 т абс. сухой хвойной древесины можно получить:
-
Дрожжи кормовые (влажностью 10%) – 225 – 235 кг;
-
Метанол – 2,0 кг;
-
Фурфурол-сырец (94%) – 5,6 кг;
-
Лигнин (абс. сухой) – 380 кг;
-
Гипс – 225 кг.
1. Сырье для производства кормовых дрожжей
При накоплении биомассы дрожжей источниками углерода могут служить: глюкоза, ксилоза, мальтоза, сахароза, манноза, арабиноза, а также уксусная кислота, этиловый спирт и другие органические вещества. Некоторое количество углеводов содержится в отходах пищевой промышленности, которые можно использовать для выращивания дрожжей. К таким отходам следует отнести послеспиртовую барду заводов производства этилового спирта биохимическим способом из мелассы, зерна и картофеля, соковые воды крахмальных заводов, отбросный щелок, получаемый при известковой сепарации меласса, отходы некоторых других пищевых производств. Количество дрожжей, которое можно получить на этих заводах, определяется количеством отходов.
Для выработки кормовых дрожжей используются также и отходы целлюлозно-бумажной промышленности: послеспиртовая барда, предгидролизаты и щелока. Например, некоторые виды сульфитного щелока нецелесообразно перерабатывать на этиловый спирт ввиду незначительного содержания в них гексоз. Однако потребность в кормовых дрожжах за счет использования вышеперечисленных отходов промышленности не может быть удовлетворена лишь в незначительной степени.
Большое количество дрожжей может быть получено при использовании растительных источников сырья: отходы древесины хвойных и лиственных пород и сельского хозяйства (подсолнечная лузга, кукурузная кочерыжка, рисовая шелуха и т.д.).
Растительное сырье очень разнообразно по свойствам и гранулометрическому составу. По происхождению его можно разделить на две группы: древесное сырье (многолетние растительные ткани); растительные отходы сельского хозяйства (однолетние растительные ткани). Древесное сырье поступает на гидролизные предприятия в виде отходов лесопиления, дров, баланса и технологической щепы. Требования к качеству сырья, поставляемого гидролизным предприятиям, определяется соответствующими ГОСТами: на поставку балансовой древесины ОСТ 13-76 – 79; на поставку «щепы технологической» ГОСТ 15815 – 83 и «опилок технологических для гидролиза» ГОСТ 18320 – 78. Перечень нормируемых показателей к качеству сырья и их величины показаны в таблице 2.
Таблица 2
| Показатель по ГОСТ (ОСТ) | Величина показателя | ||
| По ГОСТ 18320-78 (опилки) | По ГОСТ 15815-83 (щепа) по маркам ГП-1 ГП-3 | По ОСТ 13-76-79 (баланс) | |
| Длина, мм | Не нормируется | 5 – 35 5 – 35 | 500 – 6500 (градация через 100 мм) |
| Толщина, мм | То же | Не более 5 5 | От 40 и выше |
| Мелких древесных частиц, прошедших через сито с отверстиями 1 мм, %, не более | 10 | - - | - |
| Массовая доля остатка на ситах, %, с отверстиями диаметром, мм: Не более 30 Не менее 20 – 5 | 5,0 - | 5,0 5,0 90,0 90,0 | - - |
| На поддоне, %, не более | - | 5,0 6,0 | - |
| Массовая доля коры, %, не более | 8,0 | 11,0 3,0 | - |
| Минеральных примесей, %, не более | 0,5 | 0,5 0,3 | - |
| Гнили, %,не более | 5 | 2,5 1,0 | Наружная трухлявая гниль не допускается |
| Ядровой гнили, % | - | - - | Допускается не более ½ толщины соответствующего торца с выходом на второй торец 1/3 его толщины |
| Обугленные частицы и металлические примеси | - | Не допускаются | Не допускаются |
2. Получение гидролизата и подготовка его к выращиванию дрожжей
2.1 Способы гидролиза
Основная задача технологического процесса гидролиза и подготовки гидролизата – получение доброкачественного сахаросодержащего раствора для выработки из него кормовых дрожжей.
Полисахариды, содержащиеся в растительной ткани, для усвоения дрожжами должны быть превращены в моносахара, что производится химическим способом в процессе гидролиза. Для ускорения гидролиза применяют катализаторы, наиболее активными из которых являются минеральные кислоты: серная, сернистая и соляная. Гидролиз можно проводить с применением концентрированных кислот или их водных растворов низкой концентрации. В связи с этим различают гидролиз разбавленными и концентрированными кислотами.
Для гидролиза разбавленными кислотами применяется серная кислота. Разбавленная соляная кислота не применяется из-за ее сильной агрессивности. Для гидролиза концентрированными кислотами можно использовать серную и соляную кислоты. Гидролиз проводят при низких температурах, а следовательно с незначительным распадом сахаров и без затрат тепла. Высокая доброкачественность гидролизатов обеспечивает повышенный выход готовой продукции.
Гидролиз может осуществляться периодическим и непрерывным способами. Аппараты периодического действия проще в изготовлении. Однако при непрерывном способе гидролиза можно значительно сократить требуемый суммарный объем гидролизаппаратов. Создаются благоприятные условия для получения более высоких удельных выходов редуцирующих веществ (до 56% абс. сухой древесины) и повышения доброкачественного гидролизата.
Перколяционный гидролиз. Из известных способов гидролиза применяется перколяционный гидролиз: жидкая фаза двигается сверху вниз через слой неподвижной фазы (гидролизуемое сырье). Обязательным условием является полное погружение твердой фазы в жидкость. Этот способ получил широкое промышленное применение.
