Главная | Обратная связь

ОЦУКРЮВАННЯ РОЗВАРЕНОЇ МАСИ

Мета оцукрювання розвареної маси крохмалевмісної сировини - гідроліз крохмалю і білків охолодженої розвареної маси ферментами оцукрюючих матеріалів - солоду або ферментних препаратів мікробного походження.

Процес оцукрювання складається з таких стадій: охолодження розвареної маси до заданої температури оцукрювання; змішування розвареної маси з оцукрюючим матеріалом; оцукрювання крохмалю; охолодження сусла до початкової температу­ри зброджування сусла (температури "складки"). Ці технологічні стадії здійсню­ють в окремих апаратах, послідовно з'єднаних, або в одному апараті. Оцукрювання проводять безперервним способом з вакуум-охолодженням роз­вареної маси.

Оцукрювання з виносним вакуум-охолодженням проводять в оцукрювачі після охолодження розвареної маси у окремо змонтованій вакуум-випарній камері (рис. 5.7). Розрідження в ній підтримують 80-82 кПа, температура маси миттєво знижується від 104-107° С до 60-62° С. Після змішування з оцукрюючим матеріалом в оцукрювачі температура маси знижується до оптимальної величини- 57-58° С.

Розварена маса із паросепаратора-витримувача поступає у вакуум-випарну камеру 2, встановлену на висоті не менше 9 м від рівня сусла в оцукрювачі, в якій підтримується розрідження 80-82 кПа. Розрідження створюється внаслідок самовипаровування води в камері 2 і конденсації пари в поличковому (або кожухотрубному) конденсаторі 3. Із 1 м³ розвареної маси випаровуються біля 60 кг води. Неконденсуючі гази разом з невеликою кількістю води та конденсатом відкачуються вакуум-насосом типу РМК (або іншого типу) 4.

Охолоджена розварена маса по барометричній трубі стікає в оцукрювач 1, в який безперервно подають оцукрюючий матеріал. Тривалість оцукрювання 10-20 хв.

Рівень маси в оцукрювачі підтримують автоматично поплавковим регулятором. Сусло із оцукрювача через уловлювач 7 відкачують у теплообмінник типу "труба в трубі", де воно охолоджується до температури 18-20°С. Сусло для дріжджів пода­ють із оцукрювача в дріжджанки без охолодження.

У процесі оцукрювання розвареної маси 75-80 % крохмалю гідролізується до мальтози ферментами солоду або до глюкози і мальтози ферментами мікробного походження, залишаються 20-25 % граничних декстринів, які дооцукрюються в процесі зброджування сусла.

У залежності від довжини ланцюга декстрини дають з розчином йоду різне забарвлення. Декстрини, які мають 4 - 6 залишків глюкози (ахродекстрини) не заба­рвлюються йодом, ті, що мають 8-12 глюкозних залишків (еритродекстрини) заба­рвлюються йодом у червоний колір, а декстрини із 30-35 залишків глюкози (аміло­декстрини) забарвлюються йодом у синій колір.

 

Рис. 5.7 Оцукрювання з виносним вакуум-охолодженням у вакуум-випарній камері

 

 

Контрольні питання і завдання

1. Машини і апарати для подрібнення зерна.

2. Одержання високодисперсних помелів зерна

3. Приготування замісу

4. Апаратурно-технологічні схеми розварювання замісів

5. Сутність ферментативного гідролізу крохмалю.

6. Способи оцукрювання розвареної маси.

7. Механоактивування ферментів сусла.

8. Апаратурно-технологічна схема оцукрювання розвареної маси.

 

СПИРТОВІ ДРІЖДЖІ

 

Цукри сусла зброджують у спирт дріжджами Saccharomyces cerevisiae, які є одноклітинними мікроорганізмами класу аскоміцетів (сумчастих грибів.)

У звичайних умовах дріжджі розмножуються брунькуванням і дуже рідко (при великому дефіциті живильних речовин) спороутворенням.

Дріжджові клітини бувають яйцевидної, еліпсоїдальної, овальної або витягнутої форми, яка, як і їхня довжина (6- 11 мкм), залежить від виду дріжджів та умов їх розвитку Відношення поверхні клітини до її об'єму впливає на швидкість масообмінних процесів між клітиною і живильним середовищем, а отже і на інтенсивність життєдіяльності дріжджів.

Наприклад, відношення поверхні клітини до її об'єму дріжджів Saccharomyces cerevisiae раси XII дорівнює 0,46, термотолерантних дріжджів Saccharomyces cerevisiae К-81 - 0,5-0,62, дріжджів Shizosaccharomyces pombe - 0,46. Дріжджі раси К-8 1 накопичують більше біомаси дріжджових клітин, ніж дріжджі раси XII, при різних значеннях рН середовища (3,2-4,2) і оптимальній температурі для кожної із них.

Вимоги до дріжджів, які використовують у виробництві спирту: висока бродильна енергія (дріжджі повинні швидко і повністю зброджувати цукри), анаероб­ний тип дихання, стійкість до продуктів свого обміну та продуктів обміну сторон­ніх мікроорганізмів, а також до змін складу середовища, здатність переносити ве­лику концентрацію солей та сухих речовин сусла, при переробці меляси повністю зброджувати рафінозу. Якщо дріжджі виділяють із дозрілої бражки і використову­ють їх як хлібопекарські, то вони повинні мати високу регенеративну здатність і відповідати вимогам до хлібопекарських дріжджів по стійкості при зберіганні, під­йомній силі, зимазній та мальтазній активності.

На спиртових заводах, які переробляють мелясу, використовують дріжджі Saccharomyces cerevisiae раси Я, якщо дріжджі використовують як хлібопекарські - расу Лохвицьку (Ял) і Угорську (В). Ці дріжджі добре зброджують цукрозу, глюко­зу, фруктозу і тільки 1/3 рафінози, тому при великому вмісті рафінози у мелясі є значний недовихід спирту.

Для зброджування сусла із меляси на деяких заводах використовують дріжджі раси V-30. Вона має високу генеративну здатність, може зброджувати рафінозу на 70-80%, а виділені із дозрілої бражки дріжджі мають кращі, ніж дріжджі раси В, хлібопекарські властивості. Крім того, вони здатні переносити високі концентрації сухих речовин у суслі та накопичувати у дозрілій бражці більше спирту, бо вони більш повно зброджують цукри і менше накопичують гліцерину. Мальтазна актив­ність дріжджів раси V-30 більш ніж у 2,5 рази вища у порівнянні із дріжджами раси В.

При зброджуванні сусла із крохмалевмісної сировини використовують дріжджі Saccharomyces cerevisiae раси XII. Вони добре зброджують мальтозу, цукрозу, глюкозу і фруктозу, але не зброджують граничні декстрини. Гідроліз граничних декстринів продовжується під час зброджування сусла під дією декстринази солоду або глюкоамілази мікробного походження. Тому швидкість зброджування сусла із крохмалевмісної сировини лімітується швидкістю гідролізу граничних декстринів.

Велике практичне значення мають результати селекції термотолерантних рас дріжджів, які дозволяють прискорити процес вирощування виробничих дріжджів і зброджування сусла із крохмалевмісної сировини, частково гідролізувати і зброджувати граничні декстрини, збільшити вихід спирту та зменшити витрати холодоагента. Такими дріжджами є, наприклад, Saccharomyces cerevisiae К-81 та Shizosaccharomyces pombe 80, які виділені, досліджені та впроваджені на декількох спиртових заводах співробітниками КТІХП (В.О. Маринченко, Л.В.Кисла, Т.О. Мудрак). Оптимальна температура зброджування сусла цими дріжджами 35-36°С. У дозрілій бражці, одержаній з використанням термотолерантних дріжджів, міс­титься приблизно в 10 разів менше декстринів у порівнянні із контрольною браж­кою при використанні дріжджів Saccharomyces cerevisiae раси XII. Термотолерантні дріжджі раси К-81 у 2-2,5 рази більше накопичують вищих спиртів і на 40-45% менше гліцерину в порівнянні із расою XII. Дріжджі Shizosaccharomyces pombe 80 накопичують у 10 раз менше вищих спиртів у порівнянні з расою XII.