Схема производства кормовых дрожжей. Получение гидролизата и подготовка к выращиванию дрожжей. Влияние концентрации сахара в питательной среде. Выделение биомассы дрожжей из отработанной среды, концентрирование и сепарирование ее до товарной продукции.
Аннотация к работе
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. Кормовые дрожжи повышают биологическую ценность белков других кормов за счет содержащихся в них незаменимых аминокислот. Кормовые дрожжи с успехом используются во всех отраслях животноводства и птицеводства, поэтому потребность в них ежегодно возрастает. 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.При накоплении биомассы дрожжей источниками углерода могут служить: глюкоза, ксилоза, мальтоза, сахароза, манноза, арабиноза, а также уксусная кислота, этиловый спирт и другие органические вещества. 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. Для выработки кормовых дрожжей используются также и отходы целлюлозно-бумажной промышленности: послеспиртовая барда, предгидролизаты и щелока. 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.). 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.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. 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.Технологическая схема гидролиза состоит из следующих операций процесса гидролиза, проводимого в периодически действующих гидролизаппаратах: подачи на гидролиз серной кислоты и воды, частичного охлаждения полученного гидролизата на испарителях, инверсии (дополнительного гидролиза) (рис. Последовательно проводятся следующие операции: загрузка сырья с его смачиванием, подогрев сырья и удаление воздуха, перколяция, промывка лигнина, его сушка и удаление из аппарата. При вертикальной перколяции раствор варочной кислоты подают сверху, а гидролизат отбирают через фильтр, расположенный в нижнем конусе. На поверхности трубы, входящей внутрь аппарата, для распределения жидкости высверлены отверстия, которые размещаются на участках трубы выше уровня сырья, а также на участках, погруженных в сырье (лигнин). Сырье в гидролизаппарат подают загрузочным конвейером, расположенным выше горловины аппарата.В гидролизате наряду с РВ присутствуют вещества, отрицательно влияющие на ход процесса выращивания дрожжей, такие как фурфурол, оксиметилфурфурол, фенол, минеральные соли азота и калия. Для этой цели требуется осуществить ряд последовательных технологических операций: самоиспарение гидролизата, нейтрализацию, очистку от взвешенных веществ, охлаждение самоиспарением, аэрацию воздухом. Серная кислота удаляется методом нейтрализации с использованием двух нейтрализующих агентов: известкового молока и аммиачной воды. При нейтрализации известковым молоком происходит реакция с образованием гипса: H2SO4 Ca(OH)2 = CASO4 2H2O Если для нейтрализации известковым молоком необходимо устанавливать специальные аппараты, то для нейтрализации аммиачной водой достаточно подавать ее во всасывающую линию насоса, откачивающего гидролизат.Для накопления биомассы дрожжей надо иметь соответствующую емкость, т.е. аппарат для выращивания товарных кормовых дрожжей, засевные дрожжи чистой культуры, питательную среду и воздух. После выращивания дрожжи необходимо выделить из отработанной среды, промыть и довести до сухого состояния. Под понятием засевные дрожжи принято понимать начальный или дополнительный приток дрожжей чистой культуры в основные производственные дрожжерастильные аппараты. Засевные дрожжи чистой культуры приготавливаются по особому режиму, начиная от лабораторной пробирки и кончая производственным дрожжерастильным аппаратом - ферментатором. Процесс выращивания засевных дрожжей разбивается на ряд операций, основными из которых являются: · выращивание чистой культуры дрожжей в лабораторных условиях, · выращивание засевных дрожжей в малой и бол
План
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
1. Комовые дрожжи производят в гранулированном или порошкообразном виде.
2. В зависимости от показателей качества кормовые дрожжи подразделяют на четыре группы: высшую, первую, вторую и третью.
3. 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;