Способ подготовки мелассного сусла для спиртового брожения Советский патент 1983 года по МПК C12C11/06 

сл ел

Од

41 Изобретение относится к пищевой промышленности, к спиртовой ее отрас ли, а именно к способам подготовки мелассного сусла для спиртового брожения. Известен способ подготовки мелассного сусла к брожению, предусматривающий разбавление мелассы водой, перемешивание смеси и удаление из нее микроорганизмов и осадочных веществ путем пропускания ее через кларификатор 1, К недостаткам способа относится то., что при подготовке мелассного сусла к брожению из него удаляют нез начительное количество коллоидов и цветных веществ. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му эффекту является способ подготовк мелассного сусла для спиртового брожения, предусматривающий смешивание мелассы с растворами серной или соляной кислот, фосфорной кислоты и хлорной извести, аатисептирование мелассы, выдержку ее-, разбавлениемелассы водой до 40% СВ при перемеш вании с коагуляцией коллоидов, клар фикацию смеси и последующее разбавление водой до 18-25% СВ С2 3. К недостаткам известного способа относится то, что он не обеспечивае возможности повышения степени удале ния из мелассы коллоидов, цветных веществ и микроорганизмов, так как в процессе приготовления мелассного сусла не используется напревленная коагуляция коллоидов, цветных веЧдеств и микроорганизмов, поэтому из с.усла извлекаются незначительные йк количества за счет случайной крагуляции. Цель изобретения - повышение сте пени удаления из мелассы коллоидов, цветных веществ и микроорганизмов путем направленной их коагуляции. Указанная цель достигается тем, что по способу подготовки мелассного сусла для спиртового брожения, предусматривающему смешивание мелассы с растворами серной или соляной кислот, фосфорной кислоты и хлорной извести, антисептирование мелассы, выдержку ее, разбавление мелассы водой до 40% СВ при перемешивании с коагуляцией коллоидов, кларификаци смеси и последующее разбавление вод до 18-25% СВ, перемешивание ведут в турбуленГном режиме в течение 20-25 мин при числе Рейнольдса 3300 3400. Способ осуществляется следующим образом. Порция хранящейЬя на заводе мелас сы, содер жащей 2-5% коллоидов, из баков хранилища перекачивается в смеситель, где смешивается с раствором соляной или серной кислоты, фос форной кислоты и хлорной извести. После добавки этих компонентов меласса поступает в баки антисептирования и хранится в течение суток, затем направляется в рассиропник и разбавляется водой до концентрации 40% СВ, После разбавления в мелассовом растворе производят направленную коагу.ляцию коллоидов и цветных веществ, путем переме шивания раствора в отдельной емкости, снабженной мешалкой, в течение 20-25 мин или перемешивания в непрерывном потоке в течение 20-25 мин при числе Рейнольдса 33003400. При подкислении мелассы серной или соляной кислотой Коллоиды и цветные вещества резко теряют величину электрического заряда. Разбавление мелассы до 40% СВ снижает вязкость и создает лабильный раствор. Перемешивание в течение указанного времени в Нс1йденном режиме приводит к соприкосновению (контакту) коллоиднь1х и цветных частиц между собой, что вызывает их слипание и образование arpereiTOB -. грубодисперсных частиц. После перемешивания рассиропка проходит очистку на кларификаторе. При этом в осадок (шламм) наряду с другими веществами выделяется 82-88% коллоидов., 30-35% цветных веществ и до 75% микроорганизмов от первоначального содержания их в мелассе, Нескоагулировавшие коллоиды и цветнУе вещества в осадок кларификатора вообще не выпадают, Очищенная расси&опка вторично разбавляется водой в непрерывном потоке до 18-25% СВ. Готовое мелассное сусло используют в дрожжегенераторах и в других бродильных аппаратах для спиртового брожения.. Пример 1. 10 т мелассы, содержащей 72% сухих веществ, 2% азота-, 5% коллоидов (50 кг) с цветностью 280 ед, ФЭК, смешивают с серной кислотой до ки-слотности 2°Д раствором хлорной извести и 3 кг ортофосфорной кислоты. Смесь выдерживают в течение суток, а затем разбавляют водой до -40% СВ. Полученное рН составляет 4,2, Рассиропку в количестве 12,3 м в от;дельном чане перемешивают в течение 25 мин лопастной мешалкой, делающей 70 оборотов в минуту (Рейнольде 33300). Затем рассиропку пропускают через кларификатор ВСМ и разбавляют водой до 18% СВ, Количество коллоидов в сусле в пересчете на первоначальную мелассу уменьшается до 6 кг, цветность снижается до 182 ед. ФЭК, содержание микроорганизмов - до 25,2%, Пример 2. Обработку мелассы осуществляют пр примеру 1 при следу ющих параметрах: Температура мелассового раствора,с 20 Содержание сухих веществ мелассы, %СВ80 Содержание Сахаров мелассы, %50 Кислотность мелассового раствора после задачи- химикатов и серией кислоты, D.2 (рН 4,2 Содержание коллоидов в мелассе, г/100 г5 Число Рейнольдса мешалки3400 Фактор разделений центрифуги (критерий Фруда)5796 Длительность перемешивания при коагуляции коллоидов, мин 25 Цветность мелассы, ед.фЭКН-57 260 Coдep)kaниe сухих веществ в растворе после разбавления водой, % СВ 30-4 Данные о количестве коллоидов сусле, содержании цветных веществ микроорганизмов после обработки м лассы при примеру 2 приведены в табл. 1. Из приведенных данных можно ус новить, что наиболее полное удале веществ из сусла достигается при разбавлении мелассы до 40% СВ. Снижение концентрации сухих ве ществ до 30-35% не дает значите1Ль ного результата и влечет за собой увеличение нагрузки на оборудован Увеличение концентрации до 45 приводит к резкому уменьшению кол чества выделяемых коллоидов и др Здесь велико противодействие Саха и других сухих веществ процессу к гуляции . П р и м е р 3. Обработку мел сы осуществляют по примеру 2 при постоянной концентрации сухих вещ 40% СВ и изменении числа (критери Рейнольдса от 2400 до 4000. Данные о количестве коллоидов в сусле,- содержании цветных ветцеств и микроорганизмов после обработки меIлассы по примеру 3 приведены в табл. 2. Приведенные результаты показывают, что наиболее полное удаление веществ из сусла достигается при значении числа Рейнольдса в пределах 33003400. Снижение числа Рейнольдса и увеличение его не создает условий для активной направленной коагуляции. В первом случае в мелассной среде коллоиды не слипаются в желаемых количествах вследствие недостаточного расстояния Ссближения) между ними. Во втором случае силы гидродинамического потока, препятствуют в известной мере глубокой коагуляции. Они превышают молекулярные силы сцепления и адгезии коллоидов. Пример 4. Обработку мелассы осуществляют по примеру 3 при постоянном числе Рейнольдса 3400. и изменении длительности перемешивания. Данные о количестве коллоидов в сусле, содержании цве.тньгх веществ и микроорганизмов после обработки мелассы по примеру 4 приведены в табл. 3. Анализ данных: таблицы показывает, что при вьщелении из мелассового сусла при его центрифугировании (сепарировании) 82-88% коллоидов и 7175% цветных веществ оптимальным временем перемешивания следует считать 20-25 минут. Предлагаемый способ обеспечивает возможность максимального выделения из сусла при центрифугировании коллоидов, цветных веществ и микроорганизмов в процессе приготовления мелассового сусла путем направленной их коагуляции, позволяет увеличить выработку дрожжей на спирто-дрожжевых заводах на 15-20% за счет значительной очистки мелассового сусла от коллоидов и цветных веществ; сократить потери спирта при сепарации дрожжей и улучшить качество спирта и дрожжей, расширить диапазон применяемых меласс на 15-20% за счет использования темнобкрашенных видов меласс.

Таблиц- а 1

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МЕЛАССНОГО СУСЛА ДЛЯ СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ, предусматривающий смешивание мелассы с растворами серной или соляной кислот, фосфорной .кислоты и хлорной извести г антисептирование мелассы, выдержке у ее, разбавление мелассы водой до 40% СВ при перемешивании с коагуляцией коллоидов, ларификацию смеси и последующее разбавление водой до 18-25% СВ, отличающийся тем, что, с целью повышения степени удаления из мелассы коллоидов, цветных веществ и микроорганизмов путем нсшравленной их коагуляции, перемешивание ведут в турбулентнсм режиме в течение 20г-25 мин при числе Рей тюдьдса 3300-3400i