Раздел 4. Производство ферментов

Раздел 4. Производство ферментов

4.1. Мощность, состав и режим работы

4.1.1. Мощность ферментного цеха определяется в соответствии с мощностью спиртового завода, при котором он строится, или устанавливается заданием на проектирование.

Основным осахаривающим материалом является Глюкаваморин Гх - высокоактивный источник глюкоамилазы. В смеси с Глюкаваморином Гх могут применяться различные источники , в том числе - Амилосубтилин Гх. Кроме того, Глюкаваморин Гх может использоваться для частичной замены солода. В этом случае совместно с Глюкаваморином Гх применяется только ячменный солод.

Перечень производственных подразделений (производство глубинным способом).

В состав ферментного цеха входят:

склад сырья (цеховой),

отделение приготовления питательной среды,

ферментационное отделение,

отделение готовой культуры,

отделение воздухоподготовки,

лаборатория.

4.1.2. Режим работы ферментного цеха приведен в табл. 28.

Таблица 28

Наименование	Количество
	смен в сутки	рабочих дней в неделе	рабочих дней в году
1	2	3	4
Склад сырья (цеховой)	1-2	непрерывн.	304
Отделение приготовления питательной среды	3	-"-	305
Ферментационное отделение	3	-"-	305
Отделение готовой культуры	3	-"-	305
Отделение воздухоподготовки	3	-"-	305

4.2. Требования к качеству основного продукта, сырья, химикатов, вспомогательных материалов; нормы расхода

4.2.1. Требования к качеству основного продукта.

Глюкаваморин Гх и Амилосубтилин Гх получают путем микробиологического синтеза при глубинном способе культивирования.

Глюкаваморин Гх

Активность Глюкаваморина Гх должна соответствовать техническим условиям ТУ-10-04-03-07-87 и составляет следующие величины (см. табл. 29)

Таблица 29

Продукт	Величина активности Глюкаваморина Гх, ГлС, ед/мл
Группа-I
Группа-II
Группа-III
Группа-IV
Группа-V

Оптимальные условия действия: рН - 3,5-6,0,

температура 50-60°С

Массовая доля сухих веществ препарата - 5-16%.

Амилосубтилин Гх

Активность Амилосубтилина Гх - 90 ед./мл.

Оптимальные условия действия: рН - 5,5-6,5,

температура - 65°С.

4.2.2. Требования к качеству сырья, химикатов приведены в табл. 30.

Таблица 30

NN пп	Наименование сырья и материалов	Сорт, марка	Обозначение стандарта или ТУ	Показатели, обязательные для проверки перед использованием		Специальные требования
				наименование, единицы измерения	величина
1	2	3	4	5	6	7
1	Аммоний сернокислый	Сорт высший и I	ГОСТ 9097-82Е	Массовая доля азота в пересчете на с.в., %, не менее	21,0	Гарантийный срок хранения 3 года со дня изготовления
2	Агар микробиологический	Высший и I сорт	ГОСТ 17206-84*	-	-	То же, 1 год со дня изготовления

ГАРАНТ:

Постановлением Госстандарта России от 13 августа 1997 г. N 274 взамен ГОСТ 17206-84 с 1 января 1998 г. введен в действие ГОСТ 17206-96 "Агар микробиологический. Технические условия" с правом досрочного введения для применения в РФ

3	Антрон	Химически чистый	ТУ 6-09-1570-72	-	-	-
4	Диаммонийфосфат	Сорт I; II марки А, Б	ГОСТ 8515-75*	Массовая доля , %, не менее	А - 52,0 Б -	То же, 6 месяцев со дня изготовления
5	Глюкоза	Кристаллическая гидратная	ГОСТ 975-88	-	-	-
6	Д-глюкоза	Кристаллическая безводная	ГОСТ 6038-79*	-	-	-
7	Железо сернокислое	-	ГОСТ 4148-78*	-	-	-
8	Известь хлорная	Марки А, I и II сорта	ГОСТ 1692-85*	Массовая доля активного хлора, %, не менее	20,0	Гарантийный срок хранения 3 года со дня изготовления
9	Калий фосфорнокислый однозамещенный	х.ч.	ГОСТ 4198-75*	, %, не менее	99,0	-"-
10	Натрий фосфорнокислый двузамещенный, 12-водный	х.ч.	ГОСТ 4172-76*			Гарантийный срок хранения 1 год со дня изготовления
11	Кальций углекислый (мел)		ГОСТ 4530-76Е*	Кальций углекислый , %, не менее	98,0	Гарантийный срок хранения 6 месяцев со дня изготовления
12	Крахмал растворимый		ГОСТ 10163-76*			Срок хранения 3 года со дня изготовления
13	Кислота соляная	х.ч.	ГОСТ 3118-77*	Массовая доля соляной кислоты, %,	35-38	Срок- хранения 1 год со дня изготовления
14	Кислота серная техническая	техническая	ГОСТ 2184-77*	Массовая доля моногидрата серной кислоты, %, не менее	92,5 94,0	Сок хранения 1 месяц со дня изготовления
15	Йод	ч.д.а.	ГОСТ 4159-79*	Массовая доля йода, %, не менее	99,9	Срок хранения 1 год со дня изготовления
16	Калий йодистый	х.ч.	ГОСТ 4232-74*	Массовая доля йодистого калия, %, не менее	99,5	Срок хранения 3 года со дня изготовления
17	Калий гидроокись	х.ч.	ГОСТ 24336-80*	-	-	-
18	Калий железисто-синеродистый	х.ч.	ГОСТ 4207-75*	-	-	-
19	Калий хлористый	х.ч.	ГОСТ 4234-77*	-	-	-
20	Кислота бензойная	х.ч.	ГОСТ 10521-78*	-	-	-
21	Кислота соляная	х.ч.	ГОСТ 3318-77	Плотность	1,17-1,19
22	Кислота уксусная	ледяная	ГОСТ 61-75*	-	-	-
23	Кислота серная	х.ч.	ГОСТ 4204-77	Плотность	1,83-1,84	-
24	Кислота ортофосфорная	-	ГОСТ 10678-76Е*	-	-	-
25	Масло подсолнечное	пищевое	ГОСТ 1129-73*	-	-	-
26	Масло иммерсионное для микроскопии		ГОСТ 13739-78	Прозрачная светло-желтая жидкость без пузырей и посторонних включений	-	Не менее 12 месяцев в закрытом сосуде при 20°
27	Метиленовый голубой (метиленовая синь)	ч.д.а.
28	Мясо - говядина или телятина		ГОСТ 779-87*	-	-	-
29	Мука кукурузная		ГОСТ 14176-69*	-	-	Степень измельчения зерна не менее 75-85%, проходит через сито 1 мм
30	Масло иммерсионное (кедровое)	-	ТУ 81-05-79	-	-	-
31	Магний сернокислый	-	ГОСТ 4523-77	-	-	-
32	Масло вазелиновое	медицинское	ГОСТ 3164-78*	-	-	-
33	Монохлорамин ХБ технический	Высший и I сорт	ГОСТ 14193-78*	Массовая доля активного хлора в пересчете на сухой продукт, %, не менее	Высший сорт - 25, I сорт - 24	Высший сорт -1,5 года, I сорт - 1 год
34	Натр едкий технический	Марки ТР, ТД	ГОСТ 2263-79*	Массовая доля едкого натра, %, не менее	ТР - 98,5 ТД - 94,0	Срок хранения 1 год со дня изготовления
35	Отруби пшеничные	-	ГОСТ 7169-66*	-	-	-
36	Сода кальцинированная техническая	А, Б	ГОСТ 5100-85Е*	Массовая доля , %, не менее	99,0	А - 3 месяца, Б - 6 месяцев со дня изготовления
37	Спирт этиловый ректификованный технический		ГОСТ 18300-87
38	Формалин технический	ФМ, ФВМ	ГОСТ 1625-89Е	Массовая доля формальдегида, %		Токсичен, горюч. Срок хранения - 3 месяца со дня изготовления. Применение - в виде водного раствора
39	Солод пивоваренный ячменный		ОСТ 10-65-87
40	Пептон сухой ферментативный	Для бактериологических целей	ГОСТ 13805-76*	Содержание истинного пептона, %, не менее	70,0	Срок годности пептона в герметически закрытых баках 3 года, в фанерных бочках - 1 год со дня изготовления
41	Пропинол	Б-400	ТУ 6-14-300-80	-	-	-
42	Соль поваренная пищевая		ГОСТ 13830-84*	-	-	Гарантийный срок - 3 года со дня изготовления
43	Спирт этиловый (головная фракция)	-	ОСТ 18-121-80	-	-	-
44	Сахароза	х.ч.	ГОСТ 5833-75*	-	-	-
45	Экстракт кукурузный	-	ОСТ 18-206-74	-	-	-

4.2.3. Требования к качеству вспомогательных материалов приведены в табл. 31.

Таблица 31

NN пп	Наименование материалов	Обозначение стандарта или ТУ	Показатели, обязательные для проверки перед использованием		Специальные требования
			наименование, единицы измерения	величина
1	2	3	4	5	6
1	Волокно базальтовое БСТВ-36	ОСТ 1970-86	Размер волокон, мкм	5-7	Выпускается холстами 1150x1100 при толщине 36 мм
	Вата медицинская гигроскопическая	ГОСТ 5556-81*
3	Марля медицинская	ГОСТ 9412-77*
4	Масло авиационное	ГОСТ 21743-76*
5	Паронит	ГОСТ 481-80*
6	Резина термостойкая	ГОСТ 19422-74*

4.2.4. Нормы расхода сырья и вспомогательных материалов на 1 Глюкаваморина Гх приведены в табл. 32.

Таблица 32

NN пп	Наименование	Единица измерения	Норма расхода
			регламентируемая	нормируемая
1	2	3	4	5
1	Кукурузная мука	кг	290	304,5
2	Ячменный солод (3%) или бактериальная (2 единицы на 1 г крахмала, при активности 90 ед/мл)	кг	8,7	9,1
		л	3,11	3,96
3	Пеногаситель (подсолнечное масло или пропинол)	л	0,56	0,59
4	Кислота серная	кг	0,2	0,21
5	Гидроксид натрия (40% р-р NaOH)	"	0,2	0,21
6	Хлорная известь	"	0,5	0,52
7	Хлорамин	г	5,0	5,2
8	Формалин	кг	2,0	2,1
9	Сода кальцинированная	"	0,5	0,52
10	Стеклянное штапельное волокно (стекловата)	"	0,2	0,21
11	Волокно базальтовое	"	0,2	0,21
12	Масло авиационное	л	0,05	0,05
13	Вата медицинская	кг	0,05	0,0525
14	Марля медицинская	м	0,2	0,21
15	Мясо говяжье (ГОСТ 779-87*)	кг	0,04	0,042
16	Спирт этиловый	л	0,075	0,079
17	Агар микробиологический	кг	0,02	0,021
18	Пептон	"	0,01	0,0105

4.2.5. Нормы расхода энергоресурсов приведены в табл. 33 (на 1 )

Таблица 33

NN пп	Наименование	Единица измерения	Норма расхода
			регламентируемая	нормируемая
1	2	3	4	5
1	Вода:
	а) питьевая (приготовление питательной среды)	л	700	735
	б) оборотная		44,0	46,2
	в) загрязненная вода	"	0,2	0,21
2	Сжатый воздух	"	5000	5250
3	Электроэнергия (на перемешивание, перекачивание среды, приготовление стерильного воздуха)		750	787,5
4	Пар давлением 0,4 МПа (для разваривания и стерилизации среды, оборудования, стоков и инфицированной культуры)	кг	2900	3045

4.2.6. Нормы расхода сырья, энергоресурсов и вспомогательных материалов на 1 Амилосубтилина Гх приведены в табл. 34.

Таблица 34

Наименование сырья и материалов	ГОСТ, ОСТ, ТУ	Ед. изм.	На 1 натурального Амилосубтилина Гх	На 1 т ферментного препарата (условного Амилосубтилина Гх)	Примечание
1	2	3	4	5	6
1. Мука кукурузная	ГОСТ 14176-69**	кг	90,0	2304,0	Нормы расхода основного сырья и энергозатрат на получение 1 т условного ферментного препарата рассчитаны при условии, что культуральная жидкость имеет АС 90 ед/мл
2. Диаммоний фосфат	ГОСТ 8515-75**	"	6,0	153,6
3. Экстракт кукурузный	ТУ 10-04.08-14-88	"	20,0	512,0
4. Кальций углекислый	ГОСТ 4530-76*	кг	5,0	128,0
5. Мочевина	ГОСТ 6691-77*	"	4,0	102,4
6. Масло подсолнечное	ГОСТ 1129-73*	л	1,0	25,6
7. Вода	ГОСТ 2874-82*		67,71	1733,4
8. Натр едкий (р-р 400 г/л)	ГОСТ 2263-79*	л	2,0	51,12
9. Натрий хлористый	ГОСТ 13830-84*	кг	50,0	1280,0
10. Воздух сжатый			2400,0	61440,0
11. Мясо яловое	ГОСТ 779-87*	г	50,0	1280,0
12. Сусло солодовое		л	0,22	5,7
13. Пептон	ГОСТ 13805-76*	г	0,5	12,8
14. Натрий хлористый		мг	0,2	5,12
15. Агар-агар	ГОСТ 17206-84*	г	2,0	51,2
16. Кислота соляная	ГОСТ 3118-77*	мл	8,2	209,92
17. Крахмал картофельный растворимый	ГОСТ 10163-76*	г	1,0	25,6
18. Йод	ГОСТ 4159-79*	г	0,5	12,8
19. Калий йодистый	ГОСТ 4232-74*	г	5,0	128,0
20. Спирт этиловый ректификованный технический	ГОСТ 18300-87	мл	30,0	768,0
21. Хлорамин	ГОСТ 14193-78*	г	30,0	768,0
Материалы
1. Волокно базальтовое	ОСТ 1970-86	кг	0,2	5,12
2. Стекловата	ГОСТ 10499-78	"	0,2	5,12
3. Вата медицинская	ГОСТ 5556-81*	г	30,0	768,0
4. Марля медицинская	ГОСТ 9412-77*	м	0,05	1,28
Энергоресурсы
1. Тепловая энергия		Гкал	0,7	17,92
2. Электроэнергия			125,0	3200,0
3. Вода для:
а) приготовления среды			0,872	22,32
б) мытья ферментатора и коммуникаций		"	0,6	15,4
в) охлаждения среды		"	66,24	1695,74

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 10499-78 постановлением Минстроя РФ от 21 февраля 1996 г. N 18-11 с 1 июля 1996 г. введен в действие ГОСТ 10499-95

4.3. Продуктовый расчет и технологические схемы производства. Технологические схемы производства

4.3.1. Технологический процесс производства Глюкаваморина Гх

4.3.1.1. Для получения препарата Глюкаваморин Гх применяется глубинный способ выращивания продуцента Asp.awamori Гх на жидкой питательной среде с интенсивной аэрацией и механическим перемешиванием.

Технологический процесс получения Глюкаваморина Гх состоит из следующих стадий:

приготовление посевного материала в лаборатории,

приготовление посевного материала на среде Чапека (исходная культура в пробирках),

приготовление конидиального посевного материала на твердой питательной среде,

выращивание глубинной культуры Asp.awamori ВУД Т-2 в производственных условиях (получение Глюкаваморина Гх), получение стерильного воздуха.

4.3.1.2. Питательную среду готовят, используя кукурузное сусло, которое получают смешением муки и воды в соотношении . Смешение происходит при постоянной работе мешалки, температура воды - 45°С.

В смесителе масса разжижается и подогревается острым паром до 60-85°С. После выдержки в течение 20-30 мин подогретая масса стерилизуется (контактная головка) при 130-132°С и поступает на выдержку.

Осахаривание разваренной массы, охлажденной до 60-63°С, производятся в осахаривателе, куда задается солодовое молоко (0,5-2,0% солода по массе муки) или бактериальная (0,5-1,0 ед/1 г крахмала) и 0,03-0,05% пеногасителя (подсолнечное масло).

Осахаренная масса стерилизуется при температуре 121-125°С, поступает в ферментатор, где выдерживается 30-60 мин, а затем охлаждается до 35°С путем подачи воды в рубашку.

Засев питательной среды в ферментаторе и вторичная инокуляция среды во время культивирования осуществляется через посевной лючок конидиальным посевным материалом в количестве 9-14 г посевного материала.

Культивирование Asp.awamori ВУД Т-2 производится в ферментаторе при 35°С в течение 5-6 суток при постоянном аэрировании и перемешивании питательной среды.

Полученная глубинная культура может храниться в охлажденном виде (t = 12-15°С) без потери активности до 200 часов и используется для осахаривания непосредственно в спиртовом производстве или передается на другие заводы для осахаривания крахмала в смеси с источниками (ячменным солодом, бактериальной ).

Для соблюдения стерильных условий арматура в рабочем режиме должна быть под паровой защитой.

4.3.1.3. Условия выращивания культуры Глюкаваморина Гх приведены в табл. 35.

Таблица 35

Показатели	Значение
1	2
Температура среды в ферментаторе, °С	35
Частота вращения турбинной мешалки	200-220
Количество подаваемого воздуха, на 1 среды в час	не менее 45-50
Давление под крышкой ферментатора в процессе роста, МПа
Температура воздуха на входе в ферментатор, °С
Продолжительность выращивания	5-6 суток
Количество тепла, выделяемого при выращивании культуры на 1 среды, кДж/ч	5000-6300

4.3.1.4. Препарат культуры Asp.awamori ВУД Т-2 по физико-химическим и биохимическим показателям должен соответствовать требованиям, указанным в табл. 36.

Таблица 36

NN пп	Наименование	Характеристика и норма
1	2	3
1.	Внешний вид	Густая подвижная масса
2.	Внешний вид фильтра	Слабо-мутная или опалесцирующая жидкость
3.	Цвет	От желтого до светло-коричневого
4.	Запах	Характерный грибной
5.	Массовая доля сухих веществ в фильтрате, %	5,0-16,0
6.	Общее содержание углеводов, г/100 мл, не менее	4,0
7.	рН
8.	Динамическая вязкость,	0,65
9.	Оптимальные условия действия:
	рН	3,5-6,0
	температура, °С	50,0-60,0

4.3.1.5. Производственный цикл ферментатора представлен в табл. 37.

Таблица 37

Наименование операции	Продолжительность операции в часах
Мойка и осмотр аппарата	2,5
Проверка на герметичность	1,0
Подъем давления	0,5
Стерилизация 132-136°С	2,0
Заполнение питательной средой	4,0-5,0
Охлаждение среды до 35°С
Ферментация при 35°С	120-144
Передача культуры в расходные емкости для осахаривания крахмала	1,0
Общая продолжительность цикла

4.3.2. Технологический процесс производства Амилосубтилина Гх

4.3.2.1. Для получения препарата Амилосубтилина Гх применяется глубинный способ выращивания продуцента Bacillus subtilis-82 на жидкой питательной среде с интенсивной аэрацией.

Амилосубтилин Гх применяется в спиртовом производстве в смеси с Глюкаваморином Гх или другим источником глюкоамилазы с целью разжижения и осахаривания крахмалосодержащего сырья.

Дозировка Амилосубтилина Гх осуществляется по единицам - 2 ед. на 1 г крахмала в соответствии с "Регламентом производства спирта из крахмалистого сырья".

Применение продуцента Амилосубтилина Гх - Bac.subtilis-82 в спиртовой промышленности разрешено заместителем главного государственного санитарного врача Минздрава СССР (письмо от 16.07.84 г. N 123-5/408-8).

Технологический процесс получения Амилосубтилина Гх состоит из следующих стадий:

приготовление питательной среды для посевного материала;

выращивание посевного материала;

приготовление питательной среды для производственной ферментации;

получение стерильного воздуха для аэрации культуры;

выращивание производственной культуры Амилосубтилина Гх (ферментация).

4.3.2.2. Приготовление посевного материала

Посевной материал выращивают поверхностным способом на жидкой питательной среде при температуре 35°С в течение 48 час.

Питательная среда для инокулята:
кукурузная мука	- 9%
мочевина	- 0,4%
диаммоний фосфат	- 0,6%
кукурузный экстракт	- 2%
кальций углекислый	- 0,5%
вода	- 87,5%
	100%

Значение рН питательной среды доводят 40% р-ром гидрата окиси Na до 7,2-7,3. Среду разливают по колбам и стерилизуют при 0,1 МПа в течение 1 час. Затем среду охлаждают и засевают чистой культурой.

Выращивание посевного материала осуществляют в термостате при 35°С в течение 48 часов. Засевная доза составляет 0,01-0,02% от массы среды в ферментаторе.

4.3.2.3. Приготовление питательной среды и ферментация

Питательная среда готовится в смесителе.

Состав питательной среды для ферментации:
мука кукурузная	- 90,0 кг
диаммоний фосфат	- 6,0 "
кукурузный экстракт	- 20,0"
мочевина	- 4,0 "
мел	- 5,0 "
сода каустическая (400 г/л)	- 2,0 л
масло подсолнечное	- 1,0 "
вода	- 872,0 л

Кукурузная мука дозируется в смеситель, смешивается с водой (температура воды 40-45°С, прогревается острым паром до температуры 65-75°С и выдерживается в течение 20-25 мин. Затем добавляются остальные компоненты среды и доводится значение рН до 7,2-7,3. Готовая масса подогревается до температуры 80-85°С и подается в систему непрерывной стерилизации, которая состоит из контактной головки, где масса нагревается до 130-135°С, и выдерживателя, где выдерживается в течение 25-30 мин. Из системы непрерывной стерилизации питательная среда поступает в подготовленный ферментатор.

После заполнения ферментатора (коэффициент заполнения 0,5-0,6) среда охлаждается до 35°С путем подачи воды в рубашку.

Засев питательной среды производят через штуцер ферментатора или специальное посевное устройство.

Выращивание продуцента Амилосубтилина Гх производят при температуре 35°С в течение 44-48 час при постоянном аэрировании среды воздухом, очищенным в индивидуальном фильтре. Отработанный воздух поступает в котельную.

Полученная глубинная культура (Амилосубтилин Гх) с регламентной активностью охлаждается в ферментаторе до 10-12°С и перекачивается на хранение.

Для сохранения регламентируемой активности и микробиологической чистоты культуральной жидкости в нее вносится формалин и хлористый натрий. Консерванты вносятся и культуральную жидкость (охлажденную до 10-12°С) непосредственно после окончания ферментации.

Готовую культуру (Амилосубтилин Гх) направляют в спиртовое производство или транспортируют на другие спиртовые заводы. Освобожденный ферментатор промывают. Промывочную воду собирают и стерилизуют.

4.3.2.4. Условия выращивания культуры Bac.subtilis-82 в производственном ферментаторе приведены в табл. 38.

Таблица 38

Показатель	Значение
1	2
Температура среды в ферментаторе, °С
Частота вращения мешалки,
Количество подаваемого воздуха, в на 1 среды в час
Избыточное давление в ферментаторе, МПа
рН
Продолжительность ферментации, час	48
Производственный цикл ферментатора, час	62,8

4.3.2.5. В табл. 39 приведены показатели готовой культуры Амилосубтилина Гх.

Таблица 39

Наименование показателей	Характеристика и нормы
	ТУ 18-3-15-85 Препарат ферментный Амилосубтилин Гх
1	2
1. Внешний вид	Подвижная масса (жидкость)
2. Цвет	От светло-коричневого до темно-коричневого
3. Запах	Специфический для данного продукта
4. Массовая доля сухих веществ, %
5. Наличие посторонней микрофлоры	Не допускается
6. Амилолитическая активность, ед/мл	ГОСТ 20264.4-74

Продуцируемый фермент содержится в фильтрате культуральной жидкости.

Оптимальной температурой для действия фермента является 65°С.

Амилосубтилин Гх стабилен при 65°С в течение 1 часа.

Для действия оптимальное значение величины рН субстрата находится в пределах 5,5-6,5.

При хранении ферментного препарата в стерильном сосуде при температуре +12 - +15°С не наблюдается снижение активности в течение 5 суток.

Продуктовый расчет

4.3.3. Расход ферментных препаратов, содержащих бактериальные и глюкоамилазу, приведен в табл. 40.

Таблица 40

Ферментные препараты	Расход на тонну условного крахмала
	количество единиц активности, млн.	товарный продукт, (кг)	условный продукт, кг
1	2	3	4
Бактериальная
амилосубтилин Гх или	2,0-2,5	0,022-0,027	0,870-0,92
амилосубтилин ГЗх	2,0-2,5	(3,32-4,15)	0,870-0,99
Глюкоамилаза глюкаваморин	6,2	0,031	6,2

Примечания:

1. В расчете приняты активности (ед АС/мл (г):

амилосубтилина Гх - 90;

амилосубтилина ГЗх - 600; глюкаваморина Гх - 200 ГлС/мл.

2. Норма расхода при переработке зерна составляет ед АС/Т условного крахмала.

3. При переработке высоковязкой крахмалистой массы с большим содержанием конидий, слизей, гумми-веществ (рожь), а также кукурузы (кремнистой, стекловидной, с повышенным содержанием амилопектина) норма расхода бактериальной амилазы увеличивается на 0,5-0,7 ед АС/т условного крахмала.

4.3.4. Расход ферментных препаратов изменяется в зависимости от срока брожения, при этом при 48 час брожения сохраняются надбавки на выход спирта 1,1 дал/т условного крахмала (табл. 41).

Таблица 41

Продолжительность периодического брожения, ч	Расход млн. единиц на 1 т перерабатываемого крахмала
	бактериальная по АС	глюкоамилаза по ГлС
72	2,0	6,2
60	2,2	9,0
48	2,5	15,0

При переработке кукурузы вносится дополнительно ед АС и ед по ГлС на 1 т условного крахмала при осахаривании сусла для дрожжей.

4.3.5. Норма расхода осахаривающих материалов при смеси солода и Глюкаваморина Гх (на 1 т крахмала) приведена в табл. 42.

Таблица 42

Продолжительность брожения, ч	Осахаривающая смесь
	Зерно на солод, % к массе перерабатываемого крахмала	Глюкаваморин Гх
		количество единиц активности	культуральная жидкость,	продукт условный, кг
1	2	3	4	5
48	5		0,025	5
	8		0,02	4
60	5		0,0225	4,5
	8		0,0175	3,5
72	5		0,02	4
	8		0,015	3

4.3.6. Подготовка воздуха

Для обеспечения стерильных условий культивирования глубинных культур необходимо кроме стерилизации среды и аппаратуры строго следить за стерильностью подаваемого на аэрацию воздуха.

Очистка воздуха от механических примесей и микроорганизмов осуществляется трехступенчатой фильтрацией.

Перед компрессором устанавливается висциновый фильтр для очистки от механических примесей. Отделение влаги и масла от воздуха после компрессора производится во влагоотделителе и сборнике воздуха.

В теплообменнике воздух подогревается до температуры в зависимости от температуры наружного воздуха и температуры в помещении. Очистка воздуха после теплообменника от посторонней микрофлоры происходит в общем (головном) фильтре, заполненном базальтовым волокном. После головного фильтра воздух очищается на индивидуальных фильтрах, установленных соответственно перед каждым ферментатором.

Для бесперебойного снабжения стерильным воздухом необходимо наличие двух головных фильтров. Перебивку головного фильтра проводят один-два раза в год. После перебивки головной фильтр стерилизуют острым паром при в течение часов, затем продувают горячим воздухом с температурой до полного удаления влаги. Индивидуальные фильтры перезаряжают через 3-4 ферментации и стерилизуют вместе с ферментатором в течение двух часов паром при давлении 0,18-0,20 МПа. Для удаления влаги из фильтров их продувают горячим воздухом.

4.4. Требования к основному технологическому оборудованию для производства ферментов, режим работы

4.4.1. Основное технологическое оборудование для производства ферментов приведено в табл. 43.

Таблица 43

NN пп	Наименование оборудования	Операции технологического процесса	Характеристика оборудования
1	2	3	4
1.	Ферментатор	Производство глубинной культуры при постоянной аэрации и перемешивании	Номинальный объем, - 16-32 С мешальным механизмом и аэратором. Материал - сталь 12Х18Н10Т
2.	Фильтр воздушный индивидуальный	Фильтрация сжатого воздуха	Производительность, - Давление, МПа - 0,03
3.	Смеситель	Приготовление питательной среды путем смешивания	Номинальный объем, - 1,5-10 С мешальным механизмом.
4.	Весы		Марка Д-50; Д-20 Производительность, т/ч - Грузоподъемность, кг -
5.	Дробилка молотковая	Измельчение зерна	Марка АI-ДМ7Р-22; ДМ; ДДМ Производительность, т/ч -
6.	Стерилизатор (контактная головка)	Нагрев и стерилизация питательной среды	Материал - сталь 12Х18Н10Т
7.	Осахариватель	Осахаривание крахмала	Объем, - 2-10 С мешательным механизмом. Материал - сталь 3
8.	Выдерживатель	Выдержка продукта при постоянной температуре	Давление, МПа ( ) - 0,425 (4,25) Материал - сталь 12Х18Н10Т
9.	Сборник готовой культуры	Хранение готовой культуры	Номинальный объем, - С мешательным механизмом. Материал - сталь 12Х18Н10Т
10.	Фильтр воздушный ячейковый	Фильтрация воздуха	Объем, - Материал - сталь 12Х18Н10Т
11.	Компрессор воздушный		Стационарный одноступенчатый двойного действия для сжатого воздуха. Производительность, - Давление конечное избыточное, МПа - 0,196
12.	Холодильник для сжатого воздуха	Охлаждение воздуха	Теплообменник кожухотрубчатый. Поверхность теплообмена, - . Материалы - сталь 12Х18Н10Т
13.	Фильтр масляный для сжатого воздуха	Очистка воздуха от грубодисперсных туманов и масла	Диаметр корпуса, мм - 600-400 Материал - сталь 12Х18Н10Т
14.	Подогреватель воздуха	Подогрев сжатого воздуха	Теплообменник кожухотрубчатый. Поверхность теплообмена, - Диаметр кожуха, мм - Материал - сталь 3 и 12Х18Н10Т
15.	Фильтр головной	Фильтрация воздуха	Объем, - Диаметр, мм - Материал - сталь 3 и 12Х18Н10Т Фильтрующий материал - базальтовое волокно

4.4.2. Расчет номинального объема и количества ферментаторов (при производстве Амилосубтилина Гх)

Номинальный объем устанавливаемых ферментаторов для получения Амилосубтилина Гх составит, :

,

где: - производительность завода по спирту, тыс. дал/сутки;

в - количество Амилосубтилина Гх, необходимое для получения 1000 дал спирта - 0,34 ;

- коэффициент, учитывающий потери культуры при инфекции и уносе при аэрировании воздухом - 1,2;

у - цикл ферментатора, ч - 62,5;

- коэффициент заполнения ферментатора - 0,5.

4.4.3. Расчет производительности ферментаторов (при производстве Амилосубтилина Гх)

В технологии ферментов помимо общепринятых понятий об активности ферментных препаратов принято пользоваться понятием активности условного ферментного препарата.

Амилолитический стандартный препарат из глубинных культур-продуцентов имеет активность 2300 ед на 1 г условного препарата.

За одну тонну условного препарата принимается тонна препарата со стандартной активностью.

Для пересчета выработанной товарной продукции в условные тонны можно воспользоваться формулой:

,

где: - количество условного препарата;

- количество товарного препарата;

- ферментативная активность условного препарата - 2300 ед.;

- фактическая ферментативная активность препарата - 90 ед.

Производительность ферментационного оборудования рассчитывается по формуле:

усл. ,

где: М - производственная мощность цеха глубинного культивирования;

V - вместимость ферментатора, ;

Н - количество ферментаторов, шт.;

- коэффициент, учитывающий потери препарата в процессе переработки культуральной жидкости ( )

- коэффициент заполнения - 0,5;

И - календарное время работы оборудования - 305 дней