Способ подготовки мелассного сусла для спиртового брожения

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

IWH05N .. РЕСПУБЛИК

0% (19

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ (. ". : . йф /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;,:.";;; --; 3, Н ARTOPCNOMV СаИДатВЪСТВУ (21 ) 3343033/28-13 (22) 15.09.81 (46) 23.11.83. Бюл. В 43 (72) Н.И.Дерканосов, И.Н.Дерканосов и A.Н.Дерканосов (71) Воронежский технологический институт (53) 663.64(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 185820, кл. С 12 Н 1/16, 1963.

2. Климовский Д.H. и др. Техноло-. гия спирта. М., 1967, с. 283. (54)(57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МЕЛАССНОГО

СУСЛА ДЛЯ СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ, предусматривающий смешивание мелассы с растворами серной или соляной кис лот, фосфорной .кислоты и хлорной извести, антисептирование мелассы, выдержку ее, разбавление мелассы водой до 40Ф СВ при перемешивании с коагуляцией коллоидов, кларификацию смеси и последующее разбавление водой до 18-253 СВ, отличающийся тем, что, с целью повышения степени удаления иэ мелассы коллоидов, -цветных веществ и микроорганизмов путем направленной их коагуляции, перемешивание ведут в турбулентном режиме в течение 20-25 мин прн числе Рей иольдса 3300-3400.

1055764

Изобретение относится к пищевой промышленности, к спиртовой ее отрасли, а именно к способам подготовки мелассного сусла для спиртового брожения.

Известен способ подготовки мелас-. 5 сного сусла к брожению, предусматривающий разбавление мелассы водой, леремешивание смеси и удаление из нее микроорганизмов и осадочных веществ путем пропускания ее через 10 кларификатор $1).

К недостаткам способа относится то, что при подготовке мелассного сусла к брожению иэ него удаляют незначительное количество коллоидов и цветных веществ.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ подготовки мелассного сусла для спиртового бро-, жения, предусматривающий смешивание мелассы с растворами серной или соляной кислот, фосфорной кислоты и хлорной извести, антисептирование мелассы, выдержку ее, разбавление мелассы водой до 40% СВ при перемеши-25 вании с коагуляцией коллоидов, кларификацию смеси и последующее разбавление водой до 18-25% CB P2 ).

К недостаткам известного способа относится то, что он не обеспечивает 30 возможности повышения степени удаления из мелассы коллоидов, цветных веществ и микроорганизмов, так как в процессе приготовления мелассного сусла не используется направленная 35 коагуляция коллоидов, цветных веществ и микроорганизмов, ноэ.тому иэ сусла извлекаются незначительные йс количества за счет случайной коагуляции. 40

Цель изобретения — повышение степени 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, 50 выдержку ее, разбавление мелассы водой до 40% СВ при перемешивании с коагуляцией коллоидов, кларификацию смеси и последующее разбавление водой до 18-25% СВ, перемешивание ведут в Я турбулентном режиме в течение

20-25 мин при числе Рейнольдса 33003400.

Способ осуществляется следующим образом. 60

Порция хранящейся на заводе мелассы, содержащей 2-5% коллоидов, иэ баков хранилища перекачивается s смеситель, где смешивается с раствором соляной или серной кислоты, фос- 65 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 коагуляцию коллоидов и цветных веществ, путем перемешивания раствора в отдельной емкости, снабженной мешалкой, в течение 20-25 мин или перемешивания в непрерывном потоке в течение

20-25 мин при числе Рейнольдса=Ф33003400.

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 найденном режиме приводит к соприкосновению (контакту) коллоидных и цветных частиц между собой, что вызывает их слипание и образо-. вание агрегатов . †. 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 or первоначального содержаныя их в мелассе, Нескоагулировавшие коллоиды и цветные вещества в осадок кларификатора вообще не выпадают.

Очищенная рассиропка вторично

А раэбавляется водой в непрерывном потоке до 18-25% СВ.

Готовое мелассное сусло использу" ют в дрожжегенераторах и в других бродильных апнаратах 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 кислотности 2 Д раствором о 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 м3 в отдельном чане перемешивают в течение 25 мин лопастной мешалкой, делающей 70 оборотов в минуту (Рейнольдс33300). Затем рассиропку пропускают через кларификатор ВСМ и разбавляют водой до 18% CB. Количество коллоидов в сусле в пересчете на первоначальную мелассу уменьшается до б кг, цветность снижается до 182 ед. ФЭК, содержание микроорганизмов - до 25, 2%, Пример 2. Обработку мелассы осуществляют пр примеру 1 при следу(ющих параметрах:

1055764

Температура мелассового раствора,. С

Содержание сухих веществ мелассы, %СВ

Содержание сахаров мелассы, %

Кислотность мелассового раствора после задачи. химикатов и серной кислоты, в

80

2 (рН 4,2) Содержание коллоидов в мелассе, г/100 r 5

Число Рейнольдса мешалки 3400

Фактор разделений центрифуги (критерий Фруда)

Длительность перемешивания при коагуляции коллоидов, мин 25

Цветность мелассы, ед.ФЭКН-57

Содержание сухих веществ в растворе после разбавления водой, % СВ 30-45

Данные о количестве коллоидов в сусле, содержании цветных веществ и микроорганизмов после обработки мелассы при примеру 2 приведены в табл. 1.

Иэ приведенных данных можно установить, что наиболее полное удаление веществ из сусла достигается при разбавлении мелассы до 40% СВ.

Снижение концентрации сухих.веществ до 30-35% не дает значительного результата и влечет за собой увеличение нагрузки на оборудование.

Увеличение концентрации до 45% СВ приводит к резкому уменьшению коли- . чества выделяемых коллоидов и др.

Здесь велико противодействие сахаров и других сухих веществ процессу коагуляции.

Пример 3. Обработку мелассы осуществляют по примеру 2 при постоянной концентрации сухих веществ

40% CB и.изменении числа (критерия)

Рейнольдса от 2400 до 4000, 5796

260

Данные о количестве коллоидов в сусле, содержании цветных веществ и микроорганизмов после обработки ме-! лассы по примеру 3 приведены в табл. 2.

Приведенные результаты показывают, что наиболее полное удаление веществ иэ сусла достигается при значении числа Рейнольдса в пределах 33003400.

10 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 (сближения) 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 цветных веществ и микроорганизмов после обработки мелассы по примеру 4 приведены в табл. 3..

30 Анализ данных таблицы показывает, что при выделении из мелассового сусла при его центрифугировании (сепарировании) 82-88% коллоидов и 71.75% цветных веществ оптимальным вре35 менем перемешивания следует считать

20-25 минут

Предлагаемый способ обеспечивает воэможность максимального выделения иэ 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 при50 меняемых меласс на 15-20% эа счет использования темноокрашенных видов меласс.

1055764

Т а б л и ц а

Г

Количество удаленных веществ из сусла при центрифугировании, %

Опыт

Микроорганизмы

Цветные вещества

Коллоиды

30,0

75,1

35,1

8 9, 3

35,05

75,1.88,2

35,0

35,0

88,0

75,0

40,0

21,0

52,1

68,0

4, 45,0

Таблица 2

Количество .удаляемых при центрифугировании веществ из сусла, Ъ

Коллоиды

31,0-38 0

43,5-57,3

2400

3000

69,0-75,0

40,4-37 0

3300

4000

Таблица 3 длительность. перемешиваиия, мин

Количество удаленных из сусла веществ при центрифугировании, %

Опйт

Коллоиды

5 0

51,1

19,2

40,1

64,8

10,0

24,1

58,2

28,3 .

64,3

75,2

15,0

71,0

83,0

20,0

31,0

25,0

88,0

75,0

35,0

30,0

88,2

75,3

35,1

35,0

88,2

35 1

75,3

ВНИИПИ Заказ 9239/21 Тираж 523 Подписное

Филиал НПП "Патент", r. Ужгород,ул. Проектная, 4

Содержание сухих веществ в растворе после разбавления водой, %

Число Рейнольдса

Опыт мешалки

42,5-45,0

52,0-66,0

82,0-88,0

51,0-45,0

Цветные Микроорганизмы вещества

12р0-15,0

20,8-25 4

30,0"35,0

18,3-16,6

Цветные Микроорганизмы вещества