Производство спирта

После задачи дрожжей из АЧК-1 в АЧК-2 подают стерильное мелассное сусло (подмолодки) в три приема. Объем первой подмолодки составляет 50%, второй --30, третьей -- 20% полезного объема АЧК-2. Подмолодки задают в период, когда видимая плотность АЧК-2 снижается до 10--11% до сахаромеру.

Брожение в аппаратах чистой культуры ведется с таким расчетом, чтобы к моменту передачи дрожжей в следующий аппарат содержание алкоголя в дрожжевой мелассе не превышало 2,5--3% об., т. е. при снижении видимой плотности ниже начальной видимой концентрации на 4,5--5,0 %.,

Схема дрожжегенерирования и брожения по усовершенствованному однопоточному способу: 1 -- рассиропннк; 2- фильтр мелассы; 3, 4, 5-- аппараты чистой культуры дрожжей; 6 -- стерилизатор; 7-- дрожжегенераторы; 8 бродильный аппарат головной;9 --щелевые расходомеры мелассы; 10 -- бродильные аппараты; 11 --насосе 12-- сепаратор бражки;-13передаточный сборник

Накопление спирта в дрожжегенераторе допускается не более 3,0-*-3,5 % об., а при работе по усовершенствованной двухпоточной схеме -- 2,8-- 3,0 % об..

По окончании стадии в АЧК-2 дрожжи в количестве 30 % передают в АЧК-3 и 20 % -- в другой АЧК-2. В последнем проводят разведение дрожжей с тремя подмолодками с осуществлением в дальнейшем стадий 7--8. При отсутствии второго АЧК-2 дрожжевую массу, оставшуюся после Отбора 30 % дрожжей в АЧК-3, разводят добавлением сусла.

На спиртовых заводах, вырабатывающих только спирт, ввод чистой культуры дрожжей из пробирки в производство осуществляется 1 раз в месяц, замена дрожжей в бродильной батарее производится 3--4 раза в месяц. На спиртовых заводах, имеющих цехи хлебопекарных дрожжей, выделяемых из бражки, количество замен дрожжей увеличивается до 10-^-12 в месяц.

Первую замену дрожжей производят путем разведения чистой культуры, начиная со стадии 7, для которой маточными служат дрожжи из АЧК-2. Для следующей замены разведение дрожжей начинают со стадии 5, для которой в качестве маточных используются дрожжи из 3-литровых колб, хранящихся в холодильнике.

Дрожжегенерирование и сбраживание. Сбраживание мелассного сусла с использованием дрожжей, выращенных в дрожжегенераторах, производят в бродильных аппаратах (чанах) в непрерывном потоке бражки, для чего бродильные чаны соединены между собой в непрерывнодействующую бродильную батарею.

Применяют два способа сбраживания: однопоточный и двухпоточный. Аппаратура для приемки, подготовки и брожения мелассы в этих схемах одинакова. Разница заключается лишь в том, что в однопоточной схеме (рис. '5--1) имеется один рассиропник мелассы, а в двухпоточной -- два: один для приготовления сусла для дрожжей, второй для основного мелассного сусла.

Различие в технологии однопоточного и двухпоточного способов заключается в применении для дрожжегенерирования мелассного сусла разных концентраций.

Обычная двухпоточная схема предполагает применение мелассного сусла двух концентраций сусла для дрожжей 12% СВ, основного сусла 32 % СВ.

Меласса из сборников суточного запаса подается в напорные баки, откуда поступает на рассиропку. Сусло для дрожжей' и основное сусло имеют раздельные сборники суточного запаса и напорные баки мелассы, что обусловлено различием в кислотности (сусло для дрожжей имеет кислую реакцию среды, основное сусло -- нейтрально-щелочную).

Сусло для дрожжей из рассиропника распределяется в дрожжегенераторы, где размножение дрожжей производится при непрерывном аэрировании среды сжатым воздухом из расчета 3--4 м3/ч на 1 м3 среды.

Дрожжи для засева дрожжегенераторов применяются в видечистой культуры и задаются из АЧК-3. Время, необходимое длявыхода на режим сбраживания после задачи чистой культурыв дрожжегенераторы, составляет 6--10 ч. Для гашения пены в дрожжегенераторы и бродильные чаны добавляют олеиновую кислоту и соапсток.

Дрожжегенераторы (в количестве 4--6 шт.) рекомендуется устанавливать над бродильными чанами. Вместимость дрожжегенераторов составляет 25--30 % общей вместимости при двухпродуктовом производстве и 20--25 % при однопродуктовом. Количество бродильных чанов составляет 9--10 шт. Дрожжи из дрожжегенераторов сливаются в первый бродильный чан непрерывно.

Схема дрожжегенерирования и брожения по усовершенствованному двухпоточному способу: 1. 2 -- рассиропники; 3 -- дрожжегенераторы; 4 -- бродильные аппараты головные; 5 -- бродильные аппараты

Одновременно в этот чан, подается основное мелассное сусло в соотношении 1:1. Бражка из первого аппарата непрерывно перетекает по переточным трубам в последующие. На перегонку она поступает из последнего чана, который после опорожнения и стерилизации становится головным.

Для улавливания спирта газы брожения из дрожжегенераторов и бродильной батареи направляются в пеноловушку, затем в спиртоловушку. Полученная при этом спиртеодержащая жидкость через мерник направляется в сборник бражки для перегонки.

Усовершенствованная двухпоточная схема сбраживания обеспечивает более высокий выход спирта по сравнению с обычной. Аппаратура для ведения технологии по этой схеме такая же как и для обычной двухпоточной схемы (рис. 5--2). Основой усовершенствованной двухпоточной схемы является снижение концентрации бродящего сусла на стадиях дрожжегенерирования и главного брожения (1--3 бродильные чаны).

Выращивание дрожжей в дрожжегенераторах ведется на сусле концентрацией 8--9% СВ. Сусло для дрожжей готовится на мелассе лучшего качества, в нее из расчета на всю перерабатываемую мелассу вносятся кислоты и питательные соли. Зрелые дрожжи из дрожжегенератора поступают в первый бродильный чан.

Основное сусло готовится более низкой концентрации СВ (35--36 %) и поступает на брожение не в один головной бродильный чан, а в первые три дробно с таким расчетом, чтобы поддерживать в них видимый отброд бражки: в первом чане 7,5--8,5 % СВ; во втором -- 8,0--9,0; в третьем -- 9,0--9,5 % СВ. Далее процесс брожения ведется, как и при обычной двухпоточной схеме.

Технологические показатели обычной и усовершенствованнойдвухпоточных схем сбраживания мелассы приводятся втабл. S--3. Спиртоулавливание ведется, как и при обычной двух-поточной схеме.

Переработка тростниковой (черной), сахаротростниковой и рафинадной меласс. Эти мелассы перерабатывают в смеси со свеклосахарной в соотношении 1:4. Рекомендуется применение двухпоточной схемы производства, при этом дрожжи размножают только на свеклосахарной мелассе.

Дрожжегенерирование при двухпоточной схеме ведут на сусле концентрацией 10--12% СВ, а при однопоточной--18-- 19 % СВ. При дрожжегенерировании проводится усиленная аэрация {4--5 m3/(m3-4) и количество биомассы увеличивается до 22--24 г/л.

Сусло для дрожжей и основное сусло подкисляют до рН 5,0--5,1 при применении карбамида и до рН 5,5--5,6 при использовании сульфата аммония. Длительность брожения составляет 26--28 ч.

Тростниковая и рафинадная мелассы могут быть переработаны в чистом виде. Длительность дрожжегенерирования при переработке тростниковой и рафинадной меласс составляет 7--8 ч. Аэрирование ведется непрерывно, расход воздуха 4--5 м3/(м3-ч). Рекомендуемый объем дрожжегенераторов 30^--35 % общего объема бродильной аппаратуры. Общая длительность брожения 30--36 ч.

Сахар перерабатывается только со свеклосахарной мелассой в количестве не более 75% общего содержания сахаров в смеси.

Сахарный раствор получают, смешивая в потоке сахар и воду, подаваемые в смеситель или же путем рециркуляции смеси воды и сахара в емкости с помощью насоса. Этот раствор подается мелассно-весовое отделение, где его смешивают с мелассой. В смесь добавляют требуемые для антисептирования и подкисления кислоты, питательные вещества для дрожжей. Смесь выдерживают не менее 3 ч, проводя, периодическую рециркуляцию с помощью насоса.

Для антисептирования сахарных растворов применяют сульфонол или формалин, а при их отсутствии -- хлорную известь. Расход воздуха в дрожжегенераторах 4,5--5 м3/(м3/ч). В бродильных чанах через 1,5--2 ч производится перемешивание бродящей массы в течение 35--45 мин миксерами или же рециркуляцией с помощью насоса. Общая продолжительность брожения (с учетом дрожжегенерирования) при переработке тростникового и дефектного белого сахара с содержанием СВ до 50 % общего количества сбраживаемых веществ смеси составляет 26--28 ч, а при содержании СВ 75 %ч достигает 30 ч.

При двухпоточной схеме дрожжи разводят на сусле из мелассы (концентрация 12--13% СВ, кислотность 0,8--1,0°Д). В это сусло задают вce требуемое по расчету для процесса брожения азотистое и фосфорное питание. Основное сусло для бродильной батареи готовят из мелассы, оставшейся после приготовления сусла для дрожжей, и сахара.

Санитарный режим дрожжебродильного отделения. Для борьбы с инфекцией в спиртовом производстве осуществляются антисептирование и стерилизация мелассы, обработка воды и воздуха, стерилизация оборудования.

Стерилизацию технологического оборудования рекомендуется проводить следующим образом. Сборники мелассы очищают, моют чистой водой, внутренние их поверхности покрываются раствором хлорной извести. Через трубопрoводы прокачивают раствор хлорной извести, после чего они пропариваются не менее 30 мин острым паром. Рассиропники и трубопроводы к ним промываются водой и пропариваются, как и предыдущее оборудование, в периоды профилактической стерилизации дрожжегенераторов.

Подвод пара осуществляется следующим образом: в дрожжегенераторах--в воздухораспределительную систему, в бродильных аппаратах в переточные линии (нижняя часть), а на отдельных заводах --дополнительно в нижнюю часть аппарата. Подвод пара к коммуникациям должен обеспечить прогрев всех участков. Для спуска остатков жидкости и конденсата, образующегося при пропарке, они оборудуются штуцерами в противоположных вводу пара точках.

При переработке нормальной по качеству мелассы дезинфекция и стерилизация технологического оборудования делаются 1 раз в 5--б сут. В случае использования дефектной мелассы или нарастания кислотности в бражке до 0,1° стерилизацию проводят чаще. На заводах, имеющих цехи хлебопекарных дрожжей, оборудование стерилизуют через 2--3 сут.

зерно бражка меласса спирт

Заключение

Технология производства спирта - это многоэтапный технологический процесс.

В данной работе рассмотрены производство спирта из зерна и из мелассы.

Технология производства спирта состоит из различных по характеру и происхождения операциям от механических (подготовка сырья) до тепло-массообменных (ректификация), а также использование ферментов микробиологического и биологического происхождения вместе с дрожжами.

Список литературы

1. Процессы и аппараты пищевой промышленности. В 2-х книгах. - М.: "КолосС", 2004.

2. Технология спирта / Яровенко В.Л., Маринченко В.А., Смирнов В.А. - М.: "Колос", "Колос - пресс", 2002.

3. Рынок спирта: история, перспективы, прогнозы // "Спиртные напитки и пиво" журнал/Степанец М., №7, июль 2006, стр.61

4. Ректификационные установки // "Спиртные напитки и пиво" журнал/ №10, октябрь 2008.

Размещено на Allbest.ru