На нашем интернет портале море информации по пищевой
и перерабатывающей промышленности, АПК и пищевой тематике
» » Сбраживание осахаренной массы в производстве спирта

Сбраживание осахаренной массы в производстве спирта

При сбраживании сахара диффундируют в дрожжевую клетку, где вовлекаются в цепь ферментативных процессов, конечным результатом которых является образование спирта и углекислоты, «выбрасываемых» дрожжевой клеткой в окружающую среду как продукт ее метаболизма. Ферментативные процессы сложны, осуществляются последовательно при участии различных ферментов. Помимо спирта и углекислоты при брожении образуются вторичные и побочные продукты. Ко вторичным продуктам относят все вещества, которые получаются в результате сбраживания сахара дрожжами (кроме спирта и углекислоты): глицетрин, уксусный альдегид, пировиноградная кислота и др. Побочные продукты образуются не из сахара, а из других веществ, содержащихся в сбраживаемом субстрате. Наиболее важными побочными продуктами являются высшие спирты (сивушное масло), которые, как показали И. Я. Веселов и И. М. Грачева, образуются главным образом при размножении дрожжей и являются продуктами взаимодействия различных аминокислот и пировиноградной кислоты.

Рис. 1. Аппаратурно-технологическая схема непрерывнопоточного брожения осахаренной массы

Рис. 1. Аппаратурно-технологическая схема непрерывнопоточного брожения осахаренной массы:

1 — дрожжанка; 2 — взбраживатель; 3 — бродильные аппараты; 4 — переточные трубы; 5 — спиртоловушка; Б — зрелая бражка; В — вода; ВС — водно-спиртовой раствор; Д — дрожжи; О — осахаренная масса; П — пар.

Брожение осуществляется периодически или непрерывно. Процесс идет в бродильных аппаратах (ферментерах), которые представляют собой цилиндрические стальные резервуары объемом 50—100 м3, оборудованные змеевиками и патрубками для подвода сусла, дрожжей, воды, пара и отвода сброженной массы. Периодический процесс брожения характеризуется большим количеством непроизводительных операций и низкой продуктивностью бродильной аппаратуры. Съем спирта с 1 м3 дрожжебродильной аппаратуры составляет всего лишь 2 дал/сут.

Широкое распространение получает непрерывнопоточный способ брожения, - предложенный В. Л. Яровенко. Аппаратурно-технологическая схема этого процесса представлена на рис. 1. Процесс осуществляется в двух дрожжанках, взбраживателе и батарее бродильных аппаратов, соединенных между собой переточными трубами. Первые бродильные аппараты считаются головными; они так же, как и дрож- жанки и взбраживатель, оборудованы змеевиками. В головных аппаратах происходит главное брожение и выделяется большое количество тепла. Готовые дрожжи из дрожжанок самотеком направляются в взбраживатель, куда одновременно с дрожжами поступает подкисленное до 0,5° охлажденное сусло концентрацией 16—18% (по массе). После заполнения взбраживателя, служащего для накопления большого количества засевных дрожжей (40% от вместимости бродильного аппарата), дрожжи оставляют для размножения. При концентрации сухих веществ в дрожжевой массе 5—6% зрелые дрожжи самотеком спускаются в головной бродильный аппарат. В зрелых дрожжах содержится 2—3% об. спирта и 90—100 млн. дрожжевых клеток в 1 мл среды. В первый головной аппарат одновременно со зрелыми дрожжами поступает сусло из теплообменника, охлажденное до температуры складки дрожжей. Когда головной аппарат заполнится суслом, начинается переток бродящей среды по бродильной батарее, состоящей из 10 аппаратов. Длительность брожения при температуре бродящей массы 26—30°С—60 ч. Зрелую бражку из последнего бродильного аппарата направляют для извлечения спирта в ректификационное отделение. С целью предупреждения развития инфекции систематически через 2 сут проводят профилактическую стерилизацию паром бродильных аппаратов от головного к последнему. При стерилизации содержимое аппаратов освобождают с помощью центробежных насосов. С целью предупреждения развития инфекции применяют сильный и специфический антисептик лактоцид микробного происхождения. Выделяющаяся при брожении углекислота выводится через спиртоловушку в цех углекислоты.

Зрелая бражка содержит спирта 8— 10%об., несброженных cахаров 0,25— 0,4 г/100 мл и нерастворенного крахмала 0,2 г/100 мл, кислотность зрелой бражки 0,5—0,6°.

Применение непрерывнопоточного способа брожения взамен периодического позволяет увеличить пропускную способность бродильного отделения на 20%, автоматизировать процесс и увеличить выход спирта на 0,3 дал из 1 т условного крахмала, т. е. в пересчете на крахмал картофеля.

  • Похожие материалы