9.2.3. Подготовка гидролизата к биохимической переработке

Технология подготовки гидролизата к биохимической переработке включает следующие операции:

1. Три ступени самоиспарения, в результате которых температура снижается до 105–110С. Вторая ступень может быть совмещена с инверсией (130С, 0,27–0,30 МПа, 30 мин). В результате гидролиза олигосахаридов значение РВ повышается на 0,2%, что дает увеличение выхода дрожжей на 3–5%.

Таблица 21. Химический состав гидролизата

Растительного сырья

Компонент	Содержа- ние, %	Компонент	Содержание, мг/л
РВ	3,0–3,8	Метанол	20–400
Моносахариды	2,8–3,3	Этанол	5–25
Олигосахариды	0,1–0,4	Формальдегид	50–150
Фурфурол	0,02–0,12	Ацетальдегид	0,5–5,0
5-гидроксиметил-фурфурол	0,03–0,18	Ацетон	0,4–2,0
Кислоты: левулиновая	0,1–0,3	Пропионовый альдегид	0,7–1,2
муравьиная	0,03–0,1
уксусная	0,2–0,5
пропионовая	0,01–0,03	Терпены	0,1–5,0
аминокислоты	0,02–0,04	Фенолы	50–500
Серная кислота	0,4–0,7	Лигногуминовые вещества	0,15–0,25
Неорганические соли	0,1–0,3

2. Нейтрализация до значения рН 3,5–5,0 в две ступени: на первой – известковым молоком с концентрацией нейтрализующего агента 150 г/дм³, на второй – аммиачной водой. Нейтрализация проводится при температуре 80С, при этом образуется двухводный гипс CaSO₄  2H₂O, растворимость которого ниже чем у других кристаллогидратных форм. Гидролизат обогащают солями P, N и K, необходимыми для жизнедеятельности дрожжей. В гидролизаты растительных отходов сельскохозяйственного сырья, имеющих повышенную зольность, соединения K не вносят. Шлам отделяется в отстойнике, промывается водой для снижения потерь сахаров и направляется на фильтр-пресс.

3. Охлаждение осветленного нейтрализата путем последовательного четырехступенчатого вакуум-испарения. Давление снижается по ступеням: 0,03 → 0,015 → 0,01→ 0,006–0,008 МПа, температура на последней ступени 45С. На вакуум-охладительной установке уменьшается содержание в гидролизате фурфурола, 5-гидроксиметил-фурфурола, терпенов, ингибирующих жизнедеятельность дрожжей. Разрежение на каждой ступени обеспечивается с помощью пароэжекторных вакуум-насосов.

4. Аэрация воздухом для дестабилизации коллоидной системы и коагуляции лигногуминовых веществ, которые удаляются в отстойнике. При выращивании дрожжей эти вещества могут сорбироваться на поверхности клеток, нарушать обменные процессы и загрязнять продукцию. Влияние лигногуминовых веществ на спиртообразующие дрожжи невелико, и если гидролизат используется для производства спирта, аэрацию можно не проводить.

5. Разбавление гидролизата для снижения концентрации редуцирующих веществ (с 3,0–3,2 до 1,2–1,6%) и вредных примесей. В случае глубокой очистки гидролизата от примесей и применения ферментаторов с интенсивным массообменном разбавление можно не проводить.