SE452631B - Forfarande for energibesparande meskning av sterkelsehaltigt material - Google Patents

Description

452 631 Energiförbrukningen vid ett sådant mäskningsförfarande är vid kontinuerlig kokning ca. 0,71 MJ per kilogram spannmål.

Det är konstaterat att om man via en värmeväxlare skulle utnyttja värmen från den kokade mäsken för att uppvärma den inmatade mäsken, skulle energiförbrukningen i ideal- förhållanden vara ca. 0,14 MJ per kilogram spannmål.

Härvid skulle det endast behövas tilläggs energi för att kompensera värmeförlusterna. Av naturliga orsaker har man ej kunnat utveckla sådana förhållande. Tryck- förlusterna och nedsmutsningen av värmeväxlarna för- orsakar att den verkliga energiförbrukningen är märk- bart högre.

De stora värmemängderna vid mäskningsförfarandena är bundna vid de stora vattenmängderna i mäsken, och där- för är det svårt att effektivt utnyttja denna värme.

Förhållande mellan spannmålet och vattnet är vanligen mellan l:3,5-1:4. Det är alltså naturligt att en sänk- ning av mängden vatten i mäsken skulle vara energi- ekonomiskt önskvärd. En begränsning för sänkningen av vattenmängden är dock att mjöl eller gröp tillsam- mans med en liten mängd vatten bildar en seg kittlik massa, som är mycket svår eller t o m helt omöjlig att vidare bearbeta.

Av ovannämnda orsaker har man kommit till föreliggande uppfinning. Det kännetecknande för uppfinningen fram- går i huvudsak av huvudkravet.

Uppfinningens grundidê ligger i det att man har upp- täckt att fullkorns spannmål eller delvis krossat spann- mål lämpar sig utmärkt väl som råmaterial i kontinuerlig kokning. Fullkorns vete binder då det är mättat med vatten ca. 0,7- 1,7 viktdelar vatten per l viktdel 452 631 spannmål. Då det i princip endast behövs en mycket obe- tydlig mängd vatten för att hydrolysera stärkelsen i spannmålet, är det klart att hydratiseringen som sker under skalet i fullkornsspannmålet gör det möjligt att i uppmjukningsskedet använda en mycket liten mängd vatten och tillsätta en större vattenmängd som behövs vid jäsningsskedet först efter spannmålets uppmjukning.

Då spannmålet under hela uppmjukningsskedet är omgivet av sitt skal, bildas det ej i förfarandet enligt upp- finningen oönskad kittlik massa. Delvis krossat spann- mål kan användas lika väl och någon betydande bildning av kittlik massa under uppmjukningsskedet sker ej. Det uppmjukade spannmålet nedbryts enligt uppfinningen genom att "skjuta" ut det från reaktorn, t ex med hjälp av tryckluft. " Uppfinningen åáéflliggörs nedan genom att beskriva processkedena och hänvisa till närslutna schematiska ritning som beskriver en föredragen utföringsforms enligt föreliggande uppfinning.

Råmaterialet går från silon l via tippvågen 2 och för- delaren 3 till reaktorerna 4 och 5. Efter det reaktorn 4 fyllts med råmaterial sänks trycket däri med vaccum- pumpen ll till 0,01 MPa, varefter man tillsätter reak- torn först en liten mängd vatten vid 70-90°C längs ledningen l3 och därefter ånga vid 0,7 MPa längs led- ningen 14. Uppângningen vid 0,7 MPa räcker 5 minuter under vilken tid man i den andra reaktorn 5 har in- .matat råmaterial, infört vaccum och tillsatt en liten mängd vatten vid 70-90°C. Ångan från reaktorn 4 tillåts nu tränga i reaktorn 5, varvid trycket utjämnar sig i båda reaktorerna till samma tryck 0,1-0,2 MPa. Reaktorn föruppångas nu med högtrycksånga (1,4 MPa) via ejek- torn 10. Med ejektorn insuges ånga från reaktorn 4 tills temperaturen däri har sjunkit till 90-l00°C. 452 631 Därefter avbryts högtrycksângan och reaktorn 5 uppångas minuter med ånga vid 0,7 MPa. Tryckluft från kom- pressorn 12 insläpps nu i reaktorn 4 tills trycket har sjunkit till l,5 MPa och innehållet "skjutes" in i cyklonen 6. De mjuka spannmålskornen som nedbrutits vid explosionen1fiækäUs från cyklonen med enzymhaltigt utspädningsvatten, som matas in via ledningen 17, till homogenisatorn 7 och därifrån vidare till utjämnings- behållaren 8, från vars botten pumpen 9 återför mäsken tillbaka till cyklonen 6 och en del av mäsken går från utjämningsbehållaren 8 som överströmning längs ledningen till jäsningsskedet. Efter det reaktorn 4 tömts börjar processcykeln pånytt.

Exempel Experiment utfördes med en laboratorieanordning som var konstruerad enligt den ovan framförda schematiska kopp- lingen och i vilken de båda reaktorernas volym var 5 liter. Som testmaterial användes fullkornsvete, vars fukthalt var 11,7 % och stärkelsehalt 55,4 %. I vardera påfyllningen var förhållande mellan spannmålet och vattnet i början av experimentet 1 kg spannmål/0,5 kg vatten (totalvikt 1,5 kg) och efter utblåsningsskedet i processcykeln var blandningens totalvikt l,7 kg. Av den så erhållna mäsken gjordes jäsningsmäsk genom att tillsätta vatten och använda en propellerhomogenisator.

I denna mäsk var torrsubstanshalten 19,0 % (experiment 1) och 18,6 % (experiment 2), varav man efter försock- ring, fermentering och destillering erhöll 32,3 g (ex- periment l) och 32,2 g (experiment 2) alkohol/100 g spannmålstorrsubstans. Alkoholutbytena motsvarar de alkoholutbyten som vanligen erhålls i laboratorie- experiment och i industriell produktion.

Den förbrukade energin i experimenten var under 0,4 MJ per kilogram spannmål. Dessutom undvek man kostnaderna 452 651 för spannmålets malning och gröpning samt den för en normalprocess mycket väsentliga enzymtillsatsen före kokningen. Fördelarna med förfarande enligt föreliggande uppfinning är dessutom att man undviker de nackdelar som är typiska för rörreaktorer, d v s rörets tvättning med en syra eller med en bas som förorsakar betydande av- fallsvattenbelastning eller den alternativa tidskrävande reningsborrningen av röret.

Claims (4)

1. 4@. (ri P (14 -à PATENTKRAV j; Förfarande för energisparande mäßkflíflg av stärkeïsehaltigt materiai, företrädesvis fuiïkornsspannmåï e11er motsvarande_ej mjölïikt 'F materiaï, användbart som råmaterial vid framstäïïning av aïkohoï, k ä n n e;_ t e c k n a t av att man i början i det stärkeïsehaïtiga materíaiet '”i inbiandar möjiigast ringa mängd vatten, företrädesvis endast så mycket att det räcker för att mätta materiaiet med vatten, varefter det utan en- zymtiïisats mäskas under användning av högtrycksånga och kort behandïings- tid i reaktorn för att under hela mäskningen hå11a förhâïlandet me11an vatten och spannmå1 under 2:1,och att den erhåïlna mäskbiandningen s1ut1igen ned- brytes och nödvändiga enzymer tiiisättas först efter kokningen.

2. Förfarande enïigt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den s1ut1iga nedbrytningen utföres genom att tvångsutblåsa den kokande blandningen från reaktorn med hjäïp av tryckïuft.

3. * Förfarande eniigt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att man använder högtrycksânga med ett tryck av cirka 1,4 MPa och en behand- lingstid av cirka 2 minuter.

4. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att kokningen utföres genom att turvis använda fiera, företrädesvis två reak- torer, varvid den från den ena reaktorn utbïåsta ångan användes i den andra reaktorn och vice versa- ---ooo---