Etanol Flashcards
Proizvodnja etanola na melasi, shema i opis postupka
shema str 7 preza
Vogelbusch “B-postupak”
1. Priprema procesa
- Priprema supstrata
- Priprema inokuluma
2. Fermentacija
3. Izdvajanje proizvoda
- Separacija
- Destilacija
- Proizvodnja kvasca
Priprema supstrata – melasa
- Pumpanje iz spremnika na automatsku vagu
- Razrijeđivanje s 80°Blg na 40°Blg (s 50% saharoze na 25%)
- Predgrijavanje
- Bistrenje na centrifugalnom separatoru
- Sterilizacija
- Pumpanje u spremnik sterilne melase
Priprema inokuluma
- umnažanje LČK u laboratoriju
- pogonsko umnažanje u propagatoru i predfermentoru
Kraj: cca 8% EtOH (V/V)
Trajanje procesa: cca 12 h
Prvi dio procesa: aeracija - prirast kvasca
Pritok melase: nakon što °Blg padne na pola početne vrijednosti
Izdvajanje proizvoda
- Separacija (centrifugalni separator)
- Destilacija
- Proizvodnja inaktivnog kvasca
Karakteristike tehnološkog postupka proizvodnje etanola s S. cerevisiae u melasnoj podlozi MelleBoinot postupkom su:
a) 45oC
b) pH podloge 5,5-6,0
c) anaeroban proces
d) enzimsko ili kemijsko ošećerenje supstrata
e) Teorijski YP/S=0,786 g/g
c
jos ph 4,2 4,4
dodatak otopine soli
Karakteristike tehnološkog postupka proizvodnje etanola s S. cerevisiae iz polisaharidnih sirovina su:
a) Aeroban proces
b) Osnovna sirovina melasa
c) Teoriski YP/S≈0,568 g/g
d) 28-30 oC
c
d
ph 4,5 5,0
Iz prevrele podloge etanol se izdvaja:
fermentacijom, destilacijom, liofilizacijom???
dest, rekt, dehidracijom
Proizvodnja EtOH.
Etanol se najčešće proizvodi alkoholnom
fermentacijom iz šećernih i polisaharidnih sirovina uz pomoć kvasca Saccharomyces cerevisiae
Sirovine:
- Šećerne:
šećerna repa (melasa), šećerna trska
(melasa), slatki sirak…
- Polisaharidne:
škrobne: kukuruz, ječam, krumpir, kasava…
celulozne: poljoprivredni otpad, otpad iz
drvne industrije, papir…
Karakteristike alkoholne fermentacija.
- anaeroban proces
- u slučaju previsoke koncentracije glukoze, neki kvasci proizvode etanol i u aerobnim uvjetima (Crabtree efekt)
- Prirodno zaštićen proces
- Temperatura fermentacije 25-35oC,optimalna oko 30 oC
- pH 4-5
- Optimalna koncentracija šećera u komini 2-5%
- Koncentracija šećera može biti u podlozi i 17-20 %, ali uz znatno sporiju fermentaciju (inhibicija supstratom)
- Koncentracija alkohola na kraju fermentacije 8-10%,vol (u proizvodnji
etanola) - Vinski kvasci mogu proizvesti do 15%,vol etanola, a neke posebne vrste kvasaca čak do 18 %.vol
Melle-Boinot -postupak
Šaržni s pritokom supstrata
- Razlike u odnosu na B-postupak:
Kraj: cca 10% EtOH (V/V)
Trajanje procesa: cca 20 h
Anaeroban proces, vrlo mali prirast kvasca
- pH 4,2 4,4
- temp 30
- otopina soli, duže traje
Vogelbusch “B-postupak”
Šaržni s pritokom supstrata i reciklacijom kvaščeve biomase
1. Priprema procesa
- Priprema supstrata
- Priprema inokuluma
2. Fermentacija
3. Izdvajanje proizvoda
- Separacija
- Destilacija
- Proizvodnja kvasca
trajanje procesa otprilike 12h
Prvi dio procesa: aeracija prirast kvasca
Pritok melase: nakon što °Blg padne na pola početne vrijednosti
Kraj: cca 8% EtOH (V/V)
Ošećerenje škrobne sirovine kod proizvodnje etanola s kvascem S. cerevisiae vrši se: (1 Bod)
a) Pročišćenim proteolitičkim enzimima
b) Mješavinom amilolitičkih enzima
c) Djelovanjem kiseline i lužine
d) Djelovanjem izomeraza
a i b
Proizvodnja EtOH na škrobnim sirovinama (priprema supstrata).
priprema sirovine
- mljevenje
priprema supstrata
- dovođenje škroba u topivi oblik (kuhanje)
- razgradnja škroba do fermentabilnih šećera (enzimima)
shema str 12 preza
Kukuruzna krupica se ukomljava (60°C) pa zatim kuha (100°C). Zatimse provodi likvefakcija i ošećerenje i u do sad navedenim postupcima koriste se enzimi alfa-amilaza i glukoamilaza. Nakon toga provodi se bistrenje supstrata pri čemu se izdvaja trop koji se dalje može obraditi. Zatim imamo hranjivu podlogu koja se satoji od prvijenca i filtrata, koja se sterilizira i hladi na 30°C.
