Лекц 9

Хичээлийн сэдэв:Спиртийн үйлдвэрлэлийн түүхий эд, найрлага, түүнийг

бэлтгэх

Хичээлийн зорилго: Спирт үйлдвэрлэлд ашиглагдах үндсэн түүхий эд,

тэдгээрийг чанах, хөрөнгө бэлтгэх талаар онолын мэдлэг эзэмшинэ.

Хичээлийн агуулга:

1. Улаанбуудай, төмс, фермент, соёолжийн найрлага

2. Түүхий эдийг чанах, цардуулын задрал

3. Спиртийн үйлдвэрлэлийн хөрөнгө бэлтгэх

Хичээлийн хэрэглэгдэхүүн: Кадоскоп, notebook, проектор,

Хичээл хоорондын холбоо: Биохими, Хүнс үйлдвэрлэлийн технологийн

үндэс

Ашиглагдах ном, хэвлэл:

1. О. Батмөнх, “Ургамлын гаралтай түүхий эд боловсруулах технологийн үндэс”

2000 он, 128-138 хуудас

2. В.Г. Тихомиров, “ Технология пивоваренного и безалкогольного производств”

1998 он, 406-419 хуудас

3. В.Л. Яровенка, “Технология спирта” 1999 он, 75-238хуудас

Улаанбуудай, төмс, фермент, соёолжийн найрлага

Спирт үйлдвэрлэлд хэрэглэгдэх үндсэн түүхий эдийг цардуулаг ба чихэрлэг гэж

ангилдаг.

1. Цардууллаг түүхий эдэд

Төрөл бүрийн үр тариа

Төмс

Эрдэнэшиш

2. Чихэрлэг түүхий эдэд

Меласс

Чихрийн нишингэ

Чихрийн манжин тус тус орно. Бусад түүхий эдүүдэд ус, хөрөнгө, дрожжи,

соёолжийн сүү, фермент, ариутгал цэвэрлэгээний бодис орно.

Цардуулаг түүхий эд: Спирт үйлдвэрлэлд төрөл бүрийн үр тариаг хэрэглэдэг бөгөөд

ашиглагдаж буй төрлөөр нь авч үзвэл улаан буудай 50%, арвай 20%, хөх тариа 12%,

эрдэнэшиш 8% бусад үр тариа 10%-ийг эзлэж байна. Зураг 1

Үр тариа нь залаат ургамлын ангилалд хамаардаг бөгөөд ижил бүтэцтэй байдаг. Үр

тариа нь үндсэн 3-н хэсгээс бүрддэг. Үүнд:

Үр хөврөл

Эндосперм

Хальс

Зураг2: Улаан буудайн бүтэц

1. Үр хөврөл, 2. Бамбай

3. Цэцгэн хальс 4. Үрийн давхарга

5. Алейроны үе 6. Эндосперм

Үр тарианы химийн найрлага

Төмс : Төмс нь булцуут ургамлын ангид хамаарагддаг бөгөөд бүтцийн хувьд

1. Хальс

2. Цөм хэсэг гэсэн үндсэн 2 хэсгээс бүрддэг.

Гол шаардлага нь цардуул ихтэй, үр том, хадгалалтанд тэсвэртэй байх ёстой.

Төмсний химийн найрлага

Ферментийн бэлдмэл: Спиртийн үйлдвэрт цардуулыг задлахын тулд ферментийн

бэлдмэлийг хэрэглэдэг. Хуурай шингэн концентрат байдалтай байна. Гүнийн аргаар

ургуулсан хөгц мөөгөнцрийн ферментийг 40%-ийн формалинаар ариутгах замаар 2л ,1л

хөрөнгөнд хийж сахаржуулах саванд хийнэ. Хуурай хөрөнгийг 1:5;1:10 харьцаатай авч

чихэржүүлдэг.

Соёолжийг ферментийн бэлдмэлээр орлуулахдаа түүхий эдийн зарцуулалт багасч гарц

нэмэгдэнэ.

Түүхий эдийг чанах, цардуулын задрал

Спирт үйлдвэрлэлийн технологи нь түүхий эдийг үйлдвэрлэлд бэлтгэх, чанах,

чихэржүүлэх, исгэх, нэрэх гэсэн дамжлагуудаас бүрддэг. Зураг 3 Спирт үйлдвэрлэлийн

технологийн урсгал шугам

Түүхий эдийг үйлдвэрлэлд бэлтгэх: Спиртийн үйлдвэрт хальстай болон

хальсгүй үр тарианы аль алийг нь хүлээн авна.

Үйлдвэрт хүлээж авсан үр тариаг соронзон сеператорын тусламжтай тоос, шороо, элс,

чулуу болон том хольц /сүрэл, таар, давууны тасархай/, төмөр утас, хадаас гэх мэт

хольцноос цэвэрлэнэ. Хальсгүй үрийг боловсруулахад хялбар байдаг. Хальсгүй үрийг

боловсруулахад хялбар байдаг. Харин арвай, бог будаа, ялангуяа овьёосыг

боловсруулахад ихээхэн хүндрэлтэй.

Үр тарианы хальс 10%-иас хэтрэхэд чанах хугацаа нэмэгдэх, исгэлтийн исмэгийн

гадаргуун дээр зузаан хөвөгдөс үүсэх, спиртийн гарц багасах, шугам хоолой бөглөрч

нэрлэгийг зогсоож, улмаар үйлдвэрийн хүчин чадал буурдаг муу талтай.

Иймээс хальслаг тариаг хальсгүй үр тариатай тодорхой харьцаатай хольж хийдэг. Холих

хэмжээг дараах томьёогоор тооцож хийдэг.

А=0.125P-1

А- 1тонн хальслаг үрэнд орох хальсгүй үрийн хэмжээ, тн

Р-хальс, %

Хэрэв хальсгүй үр тариа байхгүй бол хальслаг үр тариаг тээрэмдсний дараа чаналтанд

оруулна. Арвай, бог буудааны хальс амархан, харин овьёосны хальс маш муу

тээрэмдэгдэнэ. Иймээс овьёосны хальсыг салгасны дараа боловсруултанд оруулдаг.

Тасралтгүй аргаар чанамал бэлтгэхдээ түүхий эдийг урьдчилан няцалж жижиглэсэн

байна.

Үр тариаг гол төлөв бултай тээрмээр жижиглэнэ. Үр тариаг хуурай ба нойтон аргаар

тээрэмддэг. Нойтон тээрэмдэлтийн үед үр тариаг устай хольж тээрэмдэх ба энэ арга нь

тоос үүсгэдэггүй сайн талтай боловч эрчим хүч их шаарддаг.

Улаанбуудайг тээрэмдснээр түүний диаметрийг 3-аас 0.5 мм хүртэл багасгах боловч ийм

жижиг ширхэгтэй үр тариагаар чаналга бэлтгэхэд гарц 60-70% байдаг.

Хамгийн тохиромжтой тээрэмдэж жижиглэх хэмжээ 1,5-1,7 мм-ийн байдаг бөгөөд энэ үед

1тонн цардуулаг түүхий эдийн гарцыг 90-110% болтол нэмэгдүүлэх боломжтой.

Чанамал бэлтгэх: Үр тариа, төмсний найрлаганд буй цардуулыг задалж

чихэржүүлэгч болгох нь спирт гаргах нэг нөхцөл болдог. Чихэржүүлэгчээр соёолжийн сүү,

ферментийг хэрэглэдэг. Үүнээс хамаараад чанамал бэлтгэх горим өөр өөр байдаг.

Цардуулын ферментийн чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд түүхий эдийг дулаанаар

боловсруулснаар физик химийн шинж чанар өөрчлөгдөж, найрлаган дахь бодисууд

химийн урвалд хялбархан ордог.

Чанах тогоонд 120-1250С хэмд 20 минут чанахад үр ус шингээснээр уусмал бодисын

хэмжээ нэмэгдэж бөх бат чанараа алдаж эхэлнэ. 135-1480С-д халаахад 65-75 минутанд

цардуул бүрэн уусна.

Орчин үед дулаан, ферментийн аргыг хосолж явуулах болсон. Энэ нь Цардуул-декстрин-

сахар болж задарна.Зураг 3

Үр тарианы бүтцийн өөрчлөлт, минут

Үр тариагаар чанамал бэлтгэхдээ тогоонд 1кг түүхий эдэд 2,8-3,5л ус байхаар тооцон

хийж 750С болтол халаагаад дээрээс нь тээрэмдсэн үр тариаг хийнэ. Бүхэл үр тариа хийх

бол 50-550С хүртэл халаагаад үр тариагаа хийж, тагийг нь нягт таглан тогооны доод

уурын хаалт, холилтын хаалтыг онгойлгоно. Агаар гарч дуусмагц холилтын хоолойг хааж

чаналтыг явуулна. Тогоон дах даралт 1,5атм болмогц 2 минутын хугацаатай холилт хийж

эхлэх бөгөөд 2,3,4,5 атм даралтын үед тус бүр 1-2 минутын хугацаатай хийнэ. Хамгийн

өндөр даралт 5 атм, чанах нийт хугацаа 75-90 минут байна. Чанамал болмогц /бор хүрэн

өнгөтэй/ чихэржүүлэлтэнд шилжүүлнэ.

Чанамалыг чихэржүүлэх: Чанамалыг тасралтгүй, хагас тасралтгүй, үргэлжилсэн

аргаар тус тус хийнэ. Үүнээс тасралтгүй аргаар чихэржүүлэх технологийг авч үзье.

Чанамалыг хөргөх, соёолжийн сүүтэй эсвэл ферментийг холих, чихэржүүлэх, чихэржсэн

чанамалыг хөргөх ажиллагаа нэгэн зэрэг хоорондоо холбоотой хэд хэдэн аппаратанд

явагдана.

Чанамал баригчаас эхний чихэржүүлэгчид (үөчилсэн ажиллагааныхтай ижил зохион

байгуулалттай) тасралтгүй урсан орох бөгөөд 62-63°С болтол хөргөсний дараа соёолжийн

сүүний 30%-ийг хийж 30-40 минут барина. Эхний чихэржүүлэгчээс шахуургаар 2-р

чихэржүүлэгчид тасралтгүй урсгалаар шилжиж байна. 2-р чихэржүүлэгч нь хэд хэдэн

хоорондоо холбоотой хоолойноос (хоолойн нийт урт 5-6м) бүрдэнэ. Үлдсэн соёолжийн

сүүг чанамалын хэмжээтэй уялдуулан тодорхой харьцаагаар (гол төлөв чанамалын16-

18% байхаар тооцож) өгдөг. Ингэж өгөхөд 2-р чихэржүүлэгчид 57-58°С хэм болсон байх ба

2-5 минут (хоолойгоор урсан өнгөрхөд) болгоод хөргөлтөнд орно.

Хөргөх төхөөрөмж нь ихэвчлэн давхар хоолойт аппарат байх бөгөөд голын хоолойгоор

чихэржсэн чанамал, 2 хоолойн завсраар чанамалтай эсрэг урсгалаар хөргөлтийн ус явж

чанамал исэлтийн хэмтэй болтол хөргөгддөг.

Бэлэн болсон чанамал дараах үзүүлэлттэй байна.

Чанамалын нягтрал нь 16-17% байх ба үүнээс бага бол

спиртийн гарц буурдаг.

Чихэржсэн чанамалын хүчиллэг 0,25-0,3° буюу рН=4,9-5,6

байна. Хүчиллэг бага байх нь бичил биетэн үржиж шүүс бохирдох, хүчиллэг

их бол үйлчлэх чадвар буурч исмэгт декстрины хэмжээ

нэмэгддэг.

Чихэржилт - чанамал иодын уусмалд шар өнгө (уусмалын өнгө өөрчлөгдөхгүй)

үзүүлэх бөгөөд улаан хүрэн, хөх ягаан өнгө өгч

болохгүй .

Чихэржүүлэх чадвар -10 мл 2% -ийн цардуулын уусмалыг 6 минутанд чихэржүүлж

чадах чанамалын шүүгдэсийн хэмжээг

чихэржүүлэх чадвар гэнэ. Энэ үзүүлэлт нь чанамал дахь амилазын идэвхийг

тодорхойлдог. Соёолжоор чихэржүүлсэн

чанамалын чихэржүүлэх чадвар 0,5 мл байна

Спиртийн үйлдвэрлэлийн хөрөнгө бэлтгэх

Дрожжи нь хөдөлгөөнгүй 1 эст бичил биетэн юм.

Дрожжи нь сахарыг задалж этилийн спирт, нүүрсхүчлийн хий үүсгэх чадвартай байдаг ба

энэ шинжийг үндэслэн сахарын мөөг буюу сахаромицет гэж нэрлэх болсон. Дрожжи нь

уураг нь В-ийн төрлийн аминдэм зэрэг биологийн идэвхит бодис их хэмжээгээр

нийлэгжүүлэх чадвартай өвөрмөц төрлийн бичил биетэн юм.

Дрожжийн хэлбэр, бүтэц: Дрожжийн эс нь гол төлөв бөөрөнхий, эсвэл бага зэрэг

зуувандуу, өндөг хэлбэртэй байх ба хааяа цилиндр, хадуур , сум, гурвалжин дүрстэй эсүүд

тааралдах ба дундажаар 10-15мкм голчтой байна. Спиртийн үйлдвэрт Saccharomyces

cervisia-ийн омгуудийг хэрэглэнэ.

Дрожжийг тэжээлийн бодисууд нэмсэн мелассын ба соёолжны шүүсний уусмалд

өсгөвөрлөнө. Спиртийн үйлдвэрт хуруу шилтэй хатуу орчинд ургуулсан өсгөврийг

лабораторт дараа нь цэвэр хөрөнгөний хэсэгт үржүүлж үйлдвэрлэлийн эх хөрөнгө гарган

авдаг.

Дрожжийн үржилд нөлөөлдөг хүчин зүйлүүд:

1. Устөрөгчийн ионы концентраци /рН / : Дрожж тодорхой рН-ын утгад сайн үрждэг.

Дрожжийн өсөж үржих хамгийн тохиромжтой рН нь 4,5-5,2 хооронд байдаг.

2. Дрожж үржих тохиромжтой хэм: Спиртийн үйлдвэрт дээд исэлтийн дрожж

хэрэглэдэг тул үржих хамгийн тохиромжтой хэм нь 33-34°С юм . Гэхдээ энэ хэмд

өсгөвөрлөсөн дрожж исгэх чадвар сул байдгаас гадна бусад бичил биетэн үржих

тохиромжтой нөхцөл бүрддэг тул дрожжийг 28-29°С-т үржүүлдэг.

3. Агааржуулалт: Агааржуулалт дрожжийн үржилд эерэг нөлөөтөй. Агаар нь эсийн

амьсгалалтанд шаардлагатай хүчилтөрөгчийг хангаж өгөхөөс гадна, дрожжийн эс

тэжээлт орчинтой харьцах үйл явцийг идэвхижүүлдэг. Илүүдэл агаар муу нөлөөтөй,

энэ нь спиртийг ууршуулж, дрожжийн исгэх чадвар сулруулдаг.

4. Хутгалт: Хутгалтийн үед эсийн бодисийн солилцооны дүнд ялгарсан

бодисуудыг зайлуулахад хялбар болж, эсэд шинэ тэжээлийн бодис

хүрэлцэх боломжтой болно.

5. Дрожжийн тэжээл: Дрожжийн тэжээлд ус, азотийн бодис, нүүрс ус, эрдэс давс

ялангуяа фосфор ихээхэн шаарлагатай. Үүнээс гадна зарим амин дэм( биотин,

пантотены хүчил) дрожжийн өсөлтөнд чухал нөлөөтөй байдаг.

Хөрөнгө бэлтгэх ажиллагаа:Спиртийн үйлдвэрлэлд хөрөнгө бэлтгэх ажиллагаа

лабораторийн ба үйлдвэрлэлийн гэсэн 2 үе шаттай явагддаг.

Лабораторийн нөхцөлд хуруу шилтэй цэвэр өсгөвөрийг эхлээд жижиг колбонд (0,5л) дараа

нь том колбонд (5л) үржүүлж иссэн хөрөнгийг эх хөрөнгөний ган, улмаар үйлдвэрийн

хөрөнгөний ганд үржүүлнэ.

Үйлдвэрлэлийн нөхцөлд чихэржсэн чанамалаас тасдан авч тэжээлт орчин болгож хөрөнгө

бэлтгэнэ. Гаднын ( дрожжиос бусад) бичил биетэн үржүүлэхгүйн тулд хөрөнгийг хүхрийн

буюу сүүний хүчлээр рН нь 3,8-4,0 болтол хүчиллэгжүүлнэ.