ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биологический синтез белков и жиров, производство дрожБутанол-ацетоновое брожение сульфитных щелоков из "Основы технологии органических веществ" В 1 л сульфитных щелоков содержится 20—35 г редуцирующего сахар (по Федингу) две трети этого количества состоит из гексоз и способно к броже нию, одна треть не сбраживается. Щелока имеют сильнокислую реакцию-даже после отгонки 50г аэрацией pH горячего щелока все еще остается на уровне 2,2—2,6, так как в щелоке содержатся лигнинсульфокислота и органи ческие кислоты, например муравьиная и уксусная кислоты, образовавшиеся при варке. [c.338] Для получения спирта используются как сами щелока, так и промывные воды (после прсмывки целлюлозы) таким образом удается извлечь около 90% всего отходящего сахара. На рис. 95 приведена схема производства сульфитного спирта. [c.338] Раньше брожение вели как периодический процесс, в деревянных или бетонных бродильных чанах емкостью 150—2С0 м - в течение 3—4 суток. По завершении этого процесса содержимое чанов откачивали, оставляя лишь небольшое количество дрож-жей для следующей загрузки. [c.339] Для роста дрожжей требуются азот, фосфорная кислота, калий и магний. В щелоках обычно содержится достаточное количество калия и магния. Остальные два питательных веш ества вводят в виде аммиака, фосфата аммония, сульфата аммония или суперфосфата. [c.339] В последнее время применяется исключительно непрерывный процесс брожения, проводимый в ряде последовательно включенных чанов проточным способом. При этом дрожжи непрерывно увлекаются с жидкостью, в связи с чем приходится применять специальные меры для поддержания концентрации дрожжей на достаточно высоком уровне. Это достигается, например, при размещении в бродильных чанах деревянных перегородок с большой поверхностью на этих перегородках и оседают дрожжи. Другой метод основан на разделении солода (затора) в сепараторах на бедную дрожжами часть, которая поступает на перегонку, и на концентрат дрожжей, возвращаемый в бродильные чаны ( возврат дрожжей ). Таким путем достигается искусственное повышение концентрации дрожжей. В качестве дрожжей применяют обычные штаммы Sa haromy es, которые, однако, должны приспособиться к примесям, содержащимся в сульфитных щелоках (главным образом SO.j и фурфурол). Поэтому дрожжи, выведенные на мелассе, сначала действуют неудовлетворительно. Между тем присутствие SOg в сульфитных щелоках является известным преимуществом, так как дрожжи менее чувствительны к действию SO2, чем бактерии, н поэтому возможность бактериального заражения сульфитных щелоков значительно меньше, чем при сбраживании мелассы. Еще лучше предотвращается заражение при слабокислой реакции щелока, по 1вергаемого брожению. [c.339] Контроль процесса заключается главным образом в определении содержания остаточного сахара и выхода спирта. В наиболее благоприятных условиях степень сбраживания сахара (по Фелингу) достигает 65—80% (остальное пек-тозы). Выход из твердых щелоксв значительно ниже, так как полисахариды в них менее глубоко расщеплены. [c.339] После брожения щелока в 1 его содержится 6—10 л этилового спирта и небольшое количество метилового спирта, образующегося в результате отщепления части метоксильных групп лигнина во время варки. [c.340] Кроме того, продукты брожения содержат фурфурол (из-пентоз), ацтальдегиц и масла (образовавшиеся в результате биологических епревращений аминокислот), а также уксусную кислоту. Вследствие этого перегонная аппаратура должна быть стойкой к действию слабых кислот и потому изготовляется из чугуна, эмалированной стали и частично из меди пригодны также специальные стали. Ректификацию проводят в колпачковых колоннах непрерывного дей ствия. Большей частью последовательно включают две колонны- брагоперегонную для отгонки спирта от браги и спиртовую для тонкой ректификации. Часто применяется одна колонна с нижней (бражной) частью и верхней укрепляющей (ректификационной) частью (см. рис. 47, стр. 130). В брагоперегонной колонне зачастую отлагается гипс, поэтому колонну периодически приходится чистить. [c.340] Сульфитный спирт (94%-ный) содержит 1,5—2,5% метанола, 0,1% ацетальдегида и следы сивушных масел он находит применение в химической технологии и в качестве горючего. В качестве спиртного напитка он непригоден, так как обладает неприятным вкусом и запахом. Для очистки спирта с успехом можно применять активированный уголь. [c.340] В мирное время не наблюдалось значительного интереса к промышленной переработке гидролизата и сахаров, являющихся отходом целлюлозной промышленности, так как, с одной стороны, можно было импортировать дешевые кормовые белки, с другой стороны, меласса была дешева. Кроме того, не имелось еще достаточных данных об использовании кормовых дрожжей для питания, т. е. не были поставлены научные физиологические опыты, а сбражив -ние щелоков в спирт считалось более экономичным. [c.341] Биологическая переработка гидролизатов значительно проще, чем переработка сульфитных щелоков, так как в гидролизате не содержится примесей, препятствующих течению процесса. [c.342] Щелок подготовляют так же, как для производства спирта. Разведение дрожжей, как и получение пекарных дрожжей из мелассы, следует вести при возможно более интенсивной аэрации, так как энергия, необходимая дрожжам для построения клеток, получается за счет сжигания части углеводов. Для получения дрожжей был сконструирован бродильный аппарат непрерывного действия, представляющий собой длинный ящик с большим числом циркуляционных труб, расположенных по бокам и работающих по принципу эрлифта (стр. 361). Распределение воздуха производится при помощи аэрирующих свечей, собранных из зубчатых колец. Струи жидкости, выбрасываемые из циркуляционных труб на поверхность жидкости в аппарате, разбивают и гасят пену. [c.342] При переработке 100 кг хвойной древесины по методу Шоллера можно, проходя через стадию осахаривания древесины, наряду с 20—22 л спирта получить последующим разведением дрожжей на барде еще 4—5 кг сухих дрожжей с 50%-ным содержанием белков. [c.342] Образование при производстве целлюлозы щелоков, содержащих пентозы, послужило новым стимулом к более интенсивным исследованиям в области промышленных методов получения белков. Такое постоянно действующее производство крупного масштаба было впервые организовано на заводе в Вольфене. Сначала пентозы не находили применения, так как не удавалось культивировать кормовые дрожжи на содержащем пентозы субстрате. В те времена даже крупные ученые еще придерживались мнения, что дрожжи не способны перерабатывать пентозы. [c.342] Вернуться к основной статье