ВИМОГИ ДО ЯКОСТІ СУХИХ КОРМОВИХ ДРІЖДЖІВ
На кормові дріжджі затверджений ГОСТ 20083, у відповідності з яким передбачено випуск їх у гранульованому або порошкоподібному вигляді. У залежності від показників якості дріжджі поділяють на чотири групи: вищу, І, II, III.
Основні вимоги до кормових дріжджів усіх груп такі: зовнішній вигляд - порошок, луска або гранули, колір - від світло-жовтого до коричневого , відсутність стороннього запаху, вологість не більше 10%, вміст золи у дріжджах мелясно-спиртових заводів до 14% (у перерахунку на АСД), у дріжджах зерно-картопляних заводів до 10%. Діаметр гранул дріжджів 13 мм. Довжина гранул не більша 26 мм, прохід через сито з отворами діаметром 3 мм не більше 5%.
У перерахунку на абсолютно сухі речовини сирого протеїну повинно бути не менше (%): у дріжджах вищої групи 56,0; 1-51,0; II-46,0; III-43,0.
Вміст феромагнітних домішок з розміром частинок до 2 мм включно повинен бути не більшим 20 мг в 1кг дріжджів вищої та І групи і не більшим ЗО мг у дріжджах II і III груп.
УПАРЮВАННЯ МЕЛЯСНОЇ БАРДИ
На більшості спиртових заводів, які переробляють мелясу, первинну і вторинну барду скидають на поля фільтрації. Якщо кількість барди значна (12 м3 на кожні вироблені 100 дал умовного спирту-сирцю), стає неможливим використання великих площ родючих земель для вирощування сільськогосподарських культур; крім того, навколишнє повітря отруюється продуктами розкладу органічних сполук.
Одним із розроблених УкрНДІСП способом утилізації мелясної барди є її упарювання. Хімічний склад упареної післяспиртової барди наведений у табл. 12.1.
Табл. 12.1 Хімічний склад, %
| Речовини | Меляса | Барда |
| Сухі | 53,20 | |
| Органічні | 61,72 | 33,52 |
| У тому числі: | ||
| загальний азот | 1,02 | 2,57 |
| білковий азот | 0,21 | 0,38 |
| протеїновий еквівалент | 6,34 | 16,97 |
| білок | 1,31 | 2,37 |
| жир | - | 0,89 |
| Безазотисті екстрактивні | ||
| у тому числі цукри | 47,55 | 1,04 |
| Зола | 8,24 | 19,68 |
| У тому числі | ||
| Калій | 2,81 | 9,15 |
| Натрій | 0,61 | 1,43 |
| Магній | 0,15 | 0,14 |
| Кальцій | 0,74 | 0,56 |
| Фосфор | 0,01 | 0,02 |
| Сірка | 0,07 | 0,11 |
| Хлор | - | 3,78 |
Органічні кислоти, гліцерин і другі сполуки, які в упареній мелясній барді містяться у малих кількостях, не становлять практичного значення.
Барвні речовини барди, які мають поверхнево-активні властивості, зумовлюють її використання як розріджувача і пластифікатора у виробництві цементу і бетону.
АзотомІсткі речовини, колоїди і солі калію визначають придатність упареної післядріжджової барди як добрива, особливо в суміші з суперфосфатом. На Лужан-ському експериментальному спиртовому заводі організовано виробництво з упареної післядріжджової барди гранульованих органо-мінеральних добрив (ГОМД).
Упарену барду можна транспортувати на значні відстані - до 2 тис.км. Для упарювання мелясної барди розроблені різні схеми випарних станцій і конструкції випарних апаратів.
Барду упарюють на 3...4-корпусних випарних апаратах -з багаторазовим використанням пари. Барда послідовно проходить через декілька апаратів або корпусів. Гріючу ("гостру") пару подають тільки у перший корпус. Далі кожний наступний корпус обігрівається вторинною парою з попереднього. Температуру у кожному наступному корпусі знижують за рахунок зменшення тиску, при якому кипить барда.
Вторинну пару з останнього корпусу спрямовують у барометричний конденсатор, а гази, які не конденсуються, відкачують вакуум-насосом, що створює розрідження до 84 кПа.
Максимальна температура при упарюванні барди не повинна перевищувати 140...142° С, інакше відбувається розпад (карамелізацІя) цукрів І амінокислот. При високих температурах руйнуються також вітаміни. Внаслідок цих процесів знижується біологічна цінність упареної барди.
Барда, сокові пари і конденсати - агресивні середовища, тому випарні станції виготовляють Із нержавіючої сталі. Випарні установки первинної або вторинної мелясної барди експлуатувалися на ряді спиртових заводів (Л ох в и ць кому, Лужан-ському, Чернівецькому).
Внаслідок повторного використання конденсатів парів барди для технологічних потреб скорочується кількість стоків на спиртових заводах, які мають установки для упарювання барди. Хімічний склад конденсатів парів первинної і вторинної мелясної барди наведений у табл. 12.2.
Табл. 12.2 Характеристика конденсатів парів
| Показник | Конденсат парів барди | |
| первинної | вторинної | |
| рН | 4,06.. .4,96 | 4,35. ..8,2 |
| Загальний вміст кислот у перерахунку на оцтову, мг/л | 510.. .820 | 18...348 |
| Леткі кислоти у перерахунку на оцтову, мг/л | 440.. .750 | 12...99 |
| Бісульфатзв'язуючі речовини у перерахунку на оцтовий альдегід, мг/л | 200... 220 | 0...51 |
| Альдегіди у перерахунку на оцтовий, мг/л | 18. ..66 | 2,6...25,4 |
| Складні ефіри у перерахунку на оцтово-етиловий, мг/л | 70,4.. .110 | 8, 8. ..96,8 |
| Сивушне масло у перерахунку на Ізоаміловий спирт, мг/л | 12,3. ..15,4 | 41,3... 101,3 |
| Азотисті речовини у перерахунку на аміак, мг/л | 5,42. ..16,56 | 1,33, ..164,8 |
| Фурфурол, мг/л | 0,20.. .1,75 | |
| Метиловий спирт, мг/л | ||
| Окислюваність, мг КМпО4/л | 658. ..966 | 64. ..575 |
Конденсат парів первинної барди містить більше летких органічних кислот, альдегідів І інших речовин., ніж конденсат парів вторинної барди.
Лабораторні досліди і виробничі випробування на Лужанському експериментальному спиртовому заводі показали, що при тривалому використанні конденсатів парів первинної і вторинної мелясної барди для розбавлення меляси не знижується вихід і якість спирту.
ГОМД одержують шляхом висушування пульпи, яка складається з упареної післядріжджової мелясної барди, суперфосфату і лужних добавок (КОН, NaOH, вапна). Дослідження, проведені у польових умовах на різних сільськогосподарських культурах, показали ефективність ГОМД. Але упарювання барди - енергоміст-кий процес і тому не впроваджується. Він потребує альтернативних розробок.
ТЕХНОЛОГІЯ КОРМОВОГО КОНЦЕНТРАТУ ВІТАМІНУ В12
Вітамін В|2 не міститься у рослинних кормах, тому його додають до них. Вітамін В|2 є кровоутворюючим, він бере участь у синтезі незамінних для тваринного організму амінокислот, сприяє виліковуванню анемії, підвищенню ваги тварин. Вітамін синтезується у рубці жуйних тварин під дією мікроорганізмів шлунку, а також метаноутворюючих бактерій.
Умови культивування термофільних метанових бактерій на мелясній барді з ціллю одержання вітаміну В12 вивчені інститутом ім. А.М.Баха РАН, а технологія кормового концентрату вітаміну розроблена ВНДІСП разом з робітниками підприємств, на яких свого часу були побудовані цехи, - Андрушівського і Калкунського спиртових заводів.
Технологічна схема виробництва включає такі основні операції та стадії: зброджування мелясної барди метаноутворюючими бактеріями; підкислення метанової бражки до рН 5,5...6,5; упарювання бражки; висушування; фасування кормового концентрату вітаміну ВІ2.
На Андрушівському спиртовому заводі як поживне середовище для культивування метаноутворюючих бактерій використовували вторинну мелясну барду, яка надходила з цеху кормових дріжджів, з вмістом сухих речовин 5,5...6,5% при рН 4,5...5,5. До неї додають хлорид кобальту.
Метанове бродіння проводять безперервним способом, використовуючи змішану культуру метаноутворюючих бактерій, у анаеробних умовах при 55...57° С. Мелясну барду підігрівають до цієї температури ретурною парою і спрямовують у три метантеки місткістю 4000 м3 кожний..
З початку виробництва культури метаноутворюючих бактерій розмножують, використовуючи як посівний матеріал метанову бражку від попереднього виробничого сезону. Тривалість процесу складає ЗО діб. Після цього здійснюють безперервне метанове бродіння при постійному притоці у метантенки барди і одночасно відборі метанової бражки.
Метанове бродіння протікає у дві стадії: у першій - кислотному бродінні -метаноутворюючі бактерії перетворюють вуглеводи, білки і жири в органічні кислоти; у другій підвищується рН, тому що органічні кислоти й азотисті речовини розкладаються з утворенням амонійних сполук, амінів та інших продуктів, які мають лужні властивості. При метановому бродінні виділяються гази, які містять 60...70% метану.
Продукти першої стадії метанового бродіння поряд з підвищенням кислотності викликають збільшення окисно-відновного потенціалу середовища, тоді як нормальному протіканню другої стадії бродіння сприяє нейтральна реакція і низький окисно-відновний потенціал, тому метанове бродіння відбувається дуже повільно. Приплив барди у метантенки регулюють таким чином, щоб утворені у першій стадії бродіння органічні кислоти споживались у другій стадії бродіння з утворенням головним чином метану і вітаміну ВІ2, інакше процес бродіння завершується першою стадією і відбувається "закисання" середовища. Для активування життєдіяльності бактерій у метантенки додають суспензію кормових дріжджів.
Процес метанового бродіння контролюють за температурою, значенням рН, вмістом летких кислот і вітаміну ВІ2 у метановій бражці. Культура повинна мати рН 7,5...8,5; якщо він нижче 7,5 і вміст летких кислот перевищує 4,5 г/л, зменшують приплив барди. У 1 м3 метанової бражки накопичується 1,2...2,0 г вітаміну ВІ2. Додання до вторинної барди джерел азоту у вигляді меляси, дріжджового автоліза-ту, сульфату амонію чи кукурудзяного екстракту сприяє більшому накопиченню вітаміну В12.
Гази, які утворюються при метановому бродінні, відправляють у газгольдер, а потім спалюють у парових котлах. Теплота згоряння газів 27000...29000 кДж/кг. Вони мають неприємний запах, зумовлений наявністю сірководню, індолу і скатолу.
Метанову бражку перед упарюванням нейтралізують технічною соляною кислотою до рН 5,5...6,5 з ціллю запобігання термічного руйнування вітаміну В]2. Потім метанову бражку у підігрівачах нагрівають до 90° С ретурною парою і спрямовують у дегазатор, при цьому із 1 м3 метанової бражки виділяється біля 1 м3 газів. Метанову бражку, яка містить 3,5..,4% сухих речовин, упарюють у чотирьох-корпусній установці до концентрації сухих речовин 35...40%. У першому корпусі температура кипіння 125...128° С, у другому- 115, у третьому- 100 і у четвертому -75...78°С.
Упарену метанову бражку висушують у розпилювальній сушарці до вологості 3,7...10% і одержаний кормовий концентрат вітаміну BJ2 фасують у крафт-мішки із внутрішньою поліетиленовою вкладкою.
Готовий продукт - порошок коричневого кольору, вологістю не більше 10%, вміст вітаміну В]2 не менше 50 мг/кг, загального білка у перерахунку на сухі речовини не менше 27 %. Крім вітаміну В ,2 у 1 кг містяться 1,5...1,6 мг тіаміну, 50...60 мг рибофлавіну, 80...90 мг нікотинової кислоти, 40...50 мг піридоксину і 0,35...0,40 мг біотину.
Витрата кормового концентрату вітаміну В І2 становить 4...4,5 кг на 1 т кормів.
