Установка для непрерывной ферментации мезги Советский патент 1985 года по МПК C12G1/02 C12G1/26 

Изобретение относится к винодельческой промышленности, в частности к установ-кам для сбраживания и выдержки виноградной мезги. Цель изобретения - улучшение качества получаемого сусла-самотека. На фиг. 1 схематично изображена установка для непрерывной ферментации мезги; на фиг. 2 - то же, общий вид в плане; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Установка содержит вертикально установленные и сообщенные между собой в нижней части основную 1 и дополнительную 2 емкости с расположенными в них перемещающими устройствами, валы 3 которых выведены над створом горловины 4. Под куполами емкостей 1 и 2 на валах 3 приварены каркасные пластины 5, а на последних закреплены лопатки 6, установленные под углом 80-90° к пластинам 5. В верхней цилиндрической зоне емкостей 1 и 2 на валах 3 приварены по две одна над другой горизонтальные каркасные пластины 7, соединенные между собой вертикальными перемешивающими планками 8, установленными под углом 80-90° к вертикальной плоскости, проходящей через пластины 7. На каркасных пластинах 7 сверху и сниЗУ закреплены лопатки 6, а на крайних планках 8 сбоку - лопатки 9. Лопатки 6 закреплены на каждом плече каркасных пластин 5 и 7, а лопатки 9 - на перемешивающих планках 8 в асимметричном порядке. Нижние перемешивающие устройства выполнены по аналогичной схеме, а каркасные пластины 7 и планки 8 этих устройств образуют по форме днищ емкостей 1 и 2 трапециевидные блоки, причем нижние пластины 7 устанавливают под углом 25- 35° к осевой их линии с расчетом создания дополнительного эффекта перетока мезги между емкостями в желаемом направлении. Целесообразно предусматривать два варианта установки нижних пластин 7 на подачу мезги (в первом варианте сверху вниз, во втором - снизу вверх). В верхнюю сферическую стенку основной емкости 1 с диаметрально противоположных сторон вварены разгрузочные для мезги штуцеры 10, которые герметично состыкованы с отводными лотками 11. Лотки 11 смежных емкостей соединены с отводными желобами 12 и 13 попарно параллельно. На внутренних стенках емкостей 1 и 2 в два яруса с диаметрально противоположных сторон закреплены суслосборники 14, образованные полыми перфорированными перегородками, установленными вертикально. Днища суслосборников выполнены с уклоном 10-15° в сторону боковых стенок емкостей. В основной емкости 1 установлены дополнительные суслосборники в виде полых кольцевых перегородок на расстоянии 0,5-0,7 ее радиуса от оси. На наружных боковых стенках емкостей 1 и 2 в блоке с суслосборниками 14 имеются гидрозатворы 15, снабженные трехходовыми кранами 16. В средней части днища основной емкости имеется разгрузочный штудер 17, соединенный с устройством для отвода из установки семян и остатков мезги. Последнее включает трубопровод 18 с расположенным внутри него шнеком 19, соединенным снизу с редуктором и электродвигателем (не показаны). Отводной конец трубопровода 18 введен в стекатель через торцевую стенку и снабжен крышкой 20 и заслонкой 21. Нижний конец вала 3 установлен на кольцевой опоре 22. Для подачи в переточные патрубки сжатого воздуха или COj. имеются вентили 23. В среднюю часть днища основной емкости 1 с диаметрально противоположных сторон вварены четыре технологических штуцера 24. Переточные штуцеры дополнительной и основной емкостей 1 и 2 соединены между собой переточными патрубками 25 с уклоном к основной емкости 1 на 35-45° На днищах дополнительных емкостей 2 установлены перфорированные обечайки 26, снабженные крышками, что обеспечивает создание камер а. Для подвода в камеру а воздуха или кислорода имеются барботер 27 и трубопровод 28, подсоединенные к нижнему концу вала 3 сбоку и снизу соответственно. Для отвода остатков сусла из камеры а имеется штуцер 29. В днищах дополнительных емкостей имеются Штуцеры 30, а в боковых стенках - монтажные люки 31, расположенные в смежных к стекателям зонах. Разгрузочные штуцеры 32 дополнительных емкостей установлены с учетом попарно параллельного их соединения через отводные желобы 12 и 13. В верхней части вала укреплены лопасти 33 под углом 30 - 40° к горизонтальной плоскости с расчетом погружения «шапки. Установка работает следующим образом. Свежую нагретую или спиртованную мезгу вводят в основную 1 и одновременно в дополнительные 2 емкости снизу. По ходу процесса в работу включают перемешивающие устройства. После завершения первого этапа ферментации нагретой или спиртованной мезги установку переводят на непрерывный режим работы в потоке. Выдержку в непрерывном потоке нагретой до 65-70°С или ферментацию нагретой до 40-60°С, а также спиртованной мезpjj ggg сбраживания осуществляют по принципу загрузки мезги в дополнительные емкости 2 сверху и отвода готовой массы из основной емкости 1 также сверху.

Частные варианты этого принципа работы установки сводятся к тому, что закрывают крышками все разгрузочные штуцеры 32 на дополнительных емкостях 2. При непрерывной выдержке или ферментации в потоке нагретой мезги включают все перемешивающие устройства. Свежую мезгу нагревают в потоке и подают в дополнительные емкости 2 сверху. Одновременно из основной емкости 1 через суслосборники 14 второго яруса отбирают нагретое суслосамотек, охлаждают его до +3 - +8°С и подают в емкость 2 сверху через штуцер 32. Охлажденное сусло смешивается с нагретой частично осущенной мезгой, и смесь выгружается при 30-35°С.

Вновь поступающая в дополнительные емкости 2 сверху свежая нагретая мезга вытесняет нижележащие слои, а вся обрабатываемая масса перемещается при этом сверху вниз и, достигнув днища емкостей, перетекает через переточные патрубки 25 в основную емкость 1 и перемещается в ней снизу вверх. Перемещение мезги сверху вниз обеспечивается непрерывным и автономным введением свежей массы в каждую дополнительную емкость 2 сверху, а также в результате непрерывного перетока ее в основную емкость 1 снизу через переточные патрубки 25.

Поступающая сверху нагретая мезга сначала отбрасывается лопатками 6 от центра к боковым стенкам емкостей, а затем в зоне действия второго блока перемешивающего устройства перемещается по овальным контурам: в центральной зоне сверху вниз, в нижней - от центра к периферии, затем снизу вверх и в верхней - от периферии к центру (показано стрелками). Дополнительное перемешивание мезги обеспечивается планками 8. Центральные планки 8 вызывают перемещение массы от осевой линии к периферии, а удаленные две пары - от периферии к осевой линии, т.е. во встречном направлении. Нижние блоки перемещивающих устройств работают аналогично (показано стрелками).

Размещение трапециевидных блоков нижних перемещивающих устройств в верхней части днища дополнительных емкостей 2, т.е. в удаленной от осевой линии зоне, обеспечивает большую линейную их скорость и более высокое дополнительное давление на массу в направлении перетока ее между емкостями.

Работа установки при непрерывной ферментации в потоке спиртованной мезги без подбраживания или с частичным сбраживанием сахара до осуществляется аналогично описанному.

По ходу процесса из суслосборников 14 первого яруса основной емкости 1 через гидрозатворы 15 отбирают спиртованное

сусло-самотек, а сверху на мезгу одновременно подают сброженное сусло, которое в случае экстракции нагретой массы предварительно охлаждают до 3-10°С. Экстрагент отводят при этом через гидрозатворы 5 15 и суслосборники 14 второго яруса. Аналогично работает установка в режиме ферментации мезги с частичным сбраживанием сахара до .

При непрерывной ферментации в потоке спиртованной мезги с более глубоким сбраживанием сахара до 5-6/о установка работает следующим образом. Пластины 7 нижних перемешивающих устройств устанавливают с расчетом захвата и перемещения мезги снизу вверх.

. Закрывают крыщками разгрузочные щтуцеры 10 на основной емкости 1 и открывают штуцеры 32 на всех дополнительных емкостях 2. Сначала спиртованную преимущественно до 8-10 об./о мезгу загружают

0 в емкости вместе с разводкой дрожжей снизу. Затем включают в работу перемешивающие устройства и одновременно через трубопроводы 28 в камеры а подают воздух или кислород, обеспечивая таким образом активацию биохимической и бродильной функции дрожжей. После частичного подбраживания массы установку переводят на непрерывный поток. Свежую спиртованную ао 8-10% мезгу непрерывно подают в основную емкость 1 сверху, а готовую,

0 частично сброженную и экстрагированную, отводят из дополнительных емкостей 2 также сверху. Экстракцию сброженным суслом проводят по описанной схеме во всех дополнительных емкостях 2. Отводимое с установки сусло-самотек объединяют и спиртуют до необходимых кондиций. Экстрагент объединяют в общую массу и спиртуют, а затем используют в качестве купажного виноматериала.

Параллельное соединение дополнитель0 ных емкостей 2 через основную 1 снизу позволяет проводить непрерывную в потоке ферментацию спиртованной мезги с подбраживанием ее по варианту введения свежей массы через основную емкость и отвода готовой из дополнительных емкостей

и одновременной в них экстракцией сахарсодержащей спиртованной массы сброженным суслом.

Установка может работать и в режиме полного сбраживания натуральной мезги

0 по предыдущей схеме ее протока.

Поспе заверщения всех работ или при переходе с одного способа и режима ферментации на другой оставшуюся в установке мезгу вытесняют на прессование бродящим или свежим суслом снизу вверх, причем сначала выгружают ее через отводные штуцеры 32 дополнительных емкостей, а затем - через штуцеры 10 основной емкости. После

этого сусло смывают, а оставшуюся массу с частью сусла выгружают через отводной трубопровод 18 при непрерывной работе всех перемешивающих устройств.

Отделяющиеся в процессе ферментации мезги семена скапливаются преимущественно на дне основной емкости, что обеспечивается параллельным соединением с ней дополнительных емкостей и наклонным положением переточных патрубков 25.

Скапливающиеся семена отводятся в отсекатель по трубопроводу 18. С этой

целью с помощью поворотных рычагов открывают крышку 20, устанавливают заслонку 21 по ходу мезги и включают,в работу электродвигатель и шнек. Одновременно в стекатель из установки отводят ферментатированную мезгу. После выгрузки семян электромотор отключают, перекрывают заслонку 21 и затем закрывают герметично крышку 20.

Если в переточных патрубках 25 создаются пробки, то они ликвидируются путем подачи через вентили 23 сжатого воздуха или СО 2.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ МЕЗГИ, содержащая вертикально установленные и сообщенные между собой в нижней части основную и дополнительную емкости с расположенными в них концентрично перемешивающими устройствами и расположенными поярусно суслосборниками, загрузочные и выгрузочные устройства для мезги и патрубки для ввода сброженного сусла и отвода сусла-самотека, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества получаемого сусла-самотека, она снабжена по, крайней мере еще одной дополнительной емкостью, все дополнительные емкости сообщены с основной переточными патрубками, расположенными с уклоном 35-45°С в сторону основной емкости, а суслосборники в каждой емкости образованы полыми перфорированными перегородками, установленными вертикально и укрепленными на диаметрально противоположных сторонах емкости. 2. Установка по п. 1, отличающаяся i тем, что она снабжена дополнительным суслосборником, выполненным в виде полых (О кольцевых перегородок, смонтированных в основной емкости в два яруса на расстоянии 0,5-0,7 ее радиуса от оси.

фиг.З