Способы культивирования дрожжей при производстве спирта из крахмалистого сырья

  Главная      Учебники - Виноделие     Технология спирта и ликёроводочных изделий

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..

 

 

Способы культивирования дрожжей при производстве спирта из крахмалистого сырья

Производственными или зрелыми дрожжами в спиртовом производстве называют готовую культуру дрожжей, которую получают в результате сбраживания питательного сусла на 2\3 от первоначального содержания сухих веществ. Существуют периодический, подунепрерывный, и непрерывный способ культивирования дрожжей.

Периодический способ культивирования.

Сущность способа периодического культивирования состоит в том, что все операции : подготовка сусла, ввод посевных дрожжей, их выращивание, ввод дрожжей, промывка стенок и их стерилизация, охлаждение и повторное наполнение осуществляются в одном дрожжевом аппарате. Это герметичнозакрытый цилиндроконический аппарат, снабженный двумя рядами змеевиков (для пара и для воды) с мешалкой.

В дрожжевом отделении устанавливают так же один-два сборника для кратковременного хранения маточных зрелых дрожжей, отбираемых из дрожжевого аппарата, содержимое которого спускают в очередной бродильный аппарат. Объем каждого сборника около 10% от вместимости дрожжевого аппарата. По мере необходимости маточные дрожжи обработывают раствором серной кислоты до pH 2.5-3.0 и выдерживают 40-60 мин для очистки от посторонней микрофлоры.

Перед началом процесса культивирования дрожжевой аппарат моют горячей водой, стерилизуют парам, охлаждают, набирают сусло температурой 55-59ºС, добавляют в качестве азотистого питания солодовое молоко и выдерживают 1-2 часа для осахаривания крахмала солода. После этого температуру повышают до 75ºС, пастеризуют сусло в течении 30 мин и охлаждают до 30ºС.Затем добавляют раствор серной кислоты до кислотности 0.7-0.9º для зернового, или 0.9-1.2º для картофельного и pH 3.8-4.0. Большая титруемая кислотность сусла из картофеля объясняется повышенной буферностью. В случае подкисления дрожжевого сусла молочной кислотой после пастеризации (75ºС) еге охлаждают до 54ºС и вносят подготовленную культуру молочнокислых бакрерий( штамм 52 или смешанная культура 70) в количестве 2-5% от объема сусла в дрожжевом аппарате, перемешивают (при 52ºС) и в течении 8-10 часов происходит молочнокислое брожение до нарастания общей кислотности до 1.7-1.9º в зерновом сусле и 2.0-2.4º в зерно-картофельном. Затем отбирают в сборник маточную культуру молочнокислых бактерий, а остаток сусла пастеризуют 25-30 мин при 76-78ºС.

Приготовленное сернокислое и молочнокислое дрожжевое сусло охлаждают до 30ºС и вносят засевные дрожжи до 8% объема дрожжевого аппарата, содержимое перемешивают и охлаждают до 22-23ºС. Размножение дрожжей длится 18-20 часов при 27-30ºС. Цель первоначального снижения температуры (складка)-угнетение посторонней микрофлоры, пока концентрация дрожжей в сусле невелика. Сточки зрения инфицирования сусла – это самый опасный период, когда численность дрожжевых клеток возрастает, вероятность инфицирования снижается, т.к. в межвидовой борьбе побеждает численно превосходящая микрофлора.

Концентрация сусла при культивировании снижается от 17-18 до 5-6%, а концентраця спирта возростает до 4.5-5%. Кислотность зрелых дрожжей не должна превышать начальную, определяемую при складке. При малейшем повышении кислотности дрожжи бракуют. Клетки готовой культуры дрожжей должны содержать гликоген, до 5% почкующихся, не более 1% мертвых, про полном отсутствии посторонних микроорганизмов. На поверхности содержимого в дрожжевом аппарате должны прослеживаться перемещение и его некоторое движение. При обнаружении 1-2 палочек посторонней микрофлоры ее обрабатывают в сборнике раствором сернрй кислоты приуказанной кислотности (pH 2.5-3.0), убивают до 50% дрожжевых клеток и соответственно увеличивают оббьем засевных дрожжей,повышают на чальную температуру брожения на 3-4ºС.

Недостаток: в периодическом культивиривании в каждом дрожжевом аппарате накопление дрожжевых клеток идет от 10-12 при засеве сусла до 100-120 млн/мл при их готовности. И это циклически повторяется через каждые 18-20 чаов. Такое резкое уменьшение дрожжевой популяции может сопровождаться инфицированием, поэтому возникает необходимость в совершенствовоние периодического способа культивирования.

Полунепрывное культивирование.

Сущность способа: все операции приготовления дрожжевого сусла проводят в отдельном аппарате-пастеризаторе, расположенном выше двух дрожжевых аппаратов. Устройство пастеризатора такое же, как и дрожжевого аппарата, только вместимость его на треть меньше. Приготовленное сусло сливают в один из дрожжевых аппаратов, добавляют дрожжи, поремешивают и размешивают их при тех же температурных условиях, что и в периодическом способе. Концентрация дрожжевого сусла вначале находится в пределах 14-15%, когда она понизится до 4.0-4.5%, половиу содержимого передают во второй дрожжевой аппарат и в оба аппарата доливают свежее сусло из пастеризатора. Когда концентрация понизится до 4.0-4.5%, из каждого дрожжевого аппарата отбирают по 1/3 в бродилбные аппараты и дрожжевые аппараты внось доливают пастеризованным суслом; так повторяется до тех пор, пока не потребуется смена дрожжей.

В результате увеличения количества засевных дрожжей продолжительность культивирования сокращается до 6 ч и соответственно повышается производительность дрожжевого отделения. В производственных дрожжах содержится от 50 до 120 млн клеток и до 4% спирта. Но для этого способо не предусмотреннна профилактическая стерилизация оборудования, поэтому он не получил широкого распространения.

Непрерывное культивирование.

Сущность: он осуществляется проточно в одном или нескольких поледовательно соединенных аппаратах-дрожжегенераторах. Осахаренное сусло поступает в первый головной аппарат, в который вносят маточные дрожжи. Засеянная ими питательная среда перемещается по аппаратам и выводится в виде готовой культуры дрожжей из последнего концевого дрожжегенератора в бродильную батарею  головной ее аппарат.

Сусло поступает в сборники, в них оно доосахаривается при 55ºС в течении 45-50 мин и насосом прокачивается через контектную головку для нагревания до 75-78ºС, пастнризуется 20-30 мин в выдерживателе, проходит сепаратор, в котором выделяющийся из сусла втаричный пар отсасывается эжэктором с помощью острого пара и возвращается в контактную головку. Далее сусло насосом подается в теплообменник, где охлаждается до 22-24ºС, а затем направляется в два головных дрожжегенератора. Одновременно из третьего дрожжегенератора подается, или 30% маточной культуры дрожжей насом. Непрерывное заполнение этих дрожжегенераторов в зависимости от объема маточной культуры продолжается соответственно 16, 12 и 8 часов. Для поддержания постоянной концентрации дрожжевых клеток на уровне 80-90 млн/мл скорость притока сусла по времени должна возрастать.

Во второй ступени-дрожжегенераторе большого обьема вместе с непрерывным притоком культуры из дрожжегенераторов вводится так же непрерывно сусло температурой 30ºС из общей производительной магистрали. Культивирование продолжается такое же время как и в дрожжегенераторах, при этом скорость притока сусла регулируется с учетом поддержания концентрации дрожжевых клеток на уровне 80-90 млн/мл.

По аналогичному принцыпу за такое же время заполняется концевой дрожжегенератор, имеющий объем равный, равный объему головного аппарата бродильной батареи. Сразу же после заполнения концевого дрожжегенератора его содержимое насосом перекачивается в стерилизованный бродильный аппарат.

Благодаря расчленению процесса дрожжегенерации на три ступени, непреривному последовательному наполнению сусло и периодическому освобождению дрожжегенераторов их можно стерилизовать через 8-16 часов, в результате чего обеспечиваются чистота и сохранноть монокультуры дрожжей и не нарушается систематическая поставка посевных дрожжей для неприрывного брожения сусла в батарее бродильных аппаратов.

 

 

содержание   ..  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..