Приготовление аппаратуры к брожению

 

Производство спирта из мелассы основано на биохимических процессах, в которых микробиологическая чистота среды имеет важное значение для обеспечения нормального выхода и хорошего качества этилового спирта и дрожжей. Борьба с инфекцией в спиртовом производстве осуществляется антисептированием или стерилизацией мелассы. Обработкой воды и воздуха, применяемых в технологии спирта и стерилизацией технологического оборудования.

Стерилизация или дезинфекция технологического оборудования, являющегося одним из крупных очагов развития и распространения инфекции, проводится следующим образом: производственные сборники мелассы очищаются от содержимого сырья и замываются чистой водой. Внутренние поверхности их очищают водным раствором хлорной извести и формалина. Раствор антисептиков прокачивается по трубопроводам, которые после выпуска раствора пропариваются острым паром в течение не менее 30 мин при давлении до 2 атм. Рассиропники и трубопроводы промываются водой и пропариваются паром периодически при проведении профилактической стерилизации дрожжегенераторов и бродильных аппаратов по указанному режиму.

Дрожжегенераторы, бродильные аппараты и другие бродильные емкости при проведении стерилизации и дезинфекции промываются внутри чистой водой. Внутренняя поверхность их обрабатывается раствором антисептика и при закрытых люках, но при действующих вакуум-прерывателях пропариваются острым паром не менее 30 мин, начиная отсчет времени при достижении температуры в сосуде не ниже 85°С. Если в пропариваемых аппаратах установлены трубчатые змеевики, то из последних перед пропариванием должна быть выпущена вода по специальным спускным приспособлениям.

Предприятия, работающие на нормальной, не инфицированной, мелассе, дезинфекцию и стерилизацию технологического оборудования проводят один раз в 5-10 дней при однопродуктовом производстве и через 2-3 суток двухпродуктовом производстве.

Стерилизация дрожжегенераторов, выполненных по схеме УКРНИИСПа, проводится практически без нарушения непрерывности процесса дрожжегенерирования. Пар для пропарки дрожжегенераторов подводится в воздухораспределительную систему.

Стерилизация бродильных аппаратов осуществляется по поступательно-возвратному принципу и начинается с опорожнения последнего аппарата бродильной батареи. Пар для бродильных аппаратов подводится в передаточные линии, причем пар подается обязательно в нижнюю часть сосуда для полного прогрева его по всей высоте.

Газовую коммуникацию бродильной батареи отключают от бродильных аппаратов и пропаривают по частям так, чтобы жидкость из коммуникации при пропарке не попадала во вновь залитые бродильные аппараты.

Спиртоловушки и пеноловушки замываются водой и пропариваются совместно с газовыми коммуникациями дрожжегенераторов и бродильной батареи.

Перед началом технологического процесса вся аппаратура, коммуникации, запорная арматура, насосы и другое оборудование тщательно ремонтируется во избежание течей, пропусков массы, перегрева сусла и дрожжей паром и т.п.

    Выращивание чистой культуры дрожжей

 

Чистые культуры дрожжей поступают на предприятия обычно в пробирках, закрытых ватными пробками и залитых сургучом.

В зимнее время чистые культуры дрожжей готовятся на сусло-желатине, а в летнее - на сусло-агаре. В последнем случае вместе с пробиркой дрожжей получают запаянную ампулу со стерильным суслом, которым смывают дрожжи с поверхности сусла-агара после выдерживания пробирки при температуре 30°С в течение 2-3ч в термостате или водяной бане.

Режимы разведения чистой культуры дрожжей устанавливаются технологическим регламентом производства спирта.

 

Дрожжегенирование

 

Для сбраживания мелассного и смешанного мелассно-сахарного сусла в спирт применяются культуры дрожжей-сахаромицетов, представляющих собой одноклеточные микроорганизмов, относящиеся к классу аскомицетов.

Для достижения высокой экономичности спиртового производства необходим подбор культур дрожжей, наиболее приспособленных к сбраживанию сахаров в условиях больших концентраций солей в несахарной группе мелассы, к высокому осмотическому давлению в среде культивирования.

 

Сбраживание

 

Основывается на приготовлении мелассного сусла двух концентраций: для дрожжегенерирования 8-12% и для сбраживания основного сусла 32-36%.

Основное сусло подается в три первых бродильных аппарата батареи примерно равными частями одновременно с потоком дрожжей в головной бродильный аппарат.

Из рассиропника сусло подается в дрожжегенераторы. Выращенные в дрожжегенераторах производственные дрожжи по верхним линиям отбора из каждого дрожжегенератора направляются в коллектор, а по нему - в первый головной бродильный аппарат.

Расход основного сусла в бродильных аппаратах определяется по показателям начальной концентрации: при понижении этого показателя по сравнению с заданной величиной приток сусла увеличивают; при повышении - уменьшают.

Конечные показатели брожения по усовершенствованной схеме лучше по сравнению с показателями обычной двухпоточной схемы: достигается более глубокое выбраживание сахаров мелассы, накапливается в зрелой бражке больше спирта и биомассы дрожжей.

Преимуществом усовершенствованной двухпоточной схемы является снижении расхода сахара на образования вторичных продуктов брожения - кислот, эфиров, альдегидов и особенно глицерина. При этом последних образуется значительно меньше, чем в обычном режиме двухпоточной схемы.

2.6
Перегонка бражки

меласса дрожжи бражка спирт

Перегонка бражки и ректификация спирта являются сложными, энергоемкими и многооперационными стадиями спиртового производства. Это обусловлено тем, что зрелая бражка представляет собой многокомпонентную и многофазную систему, в основе которой состоит водный раствор, содержащий 6-10% общего спирта и сопутствующих ему летучих примесей. Кроме того, в бражке содержатся дрожжевые клетки, коллоиды, а также до 10% нелетучих растворенных веществ.

Сухие вещества бражки при перегонке способны накапливаться и отлагаться в аппаратуре, загрязняя ее.

Минеральные соли и кислоты в бражке обусловливают реакцию среды рН 4,8-5,6. Вместе с взвешенными частицами кислая среда способствует интенсивному коррозионному разрушению перегонной аппаратуры.

Технология получения спирта складывается из ряда процессов:

·   Извлечение спирта перегонка из бражки, отделение дробины, дрожжей, коллоидов и органических нелетучих веществ;

·   Получение эпюрацией летучих низкокипящих примесей, сопутствующих спирту в дистилляте;

·   Концентрирование спирта из разбавленных растворов ректификацией и одновременное отделение сивушной фракции с высококипящими (сивушными) компонентами;

·   Окончательная очистка путем эпюрации концентрированного спирта применяется для стабилизации его качества и очистки от метанола и промежуточных примесей, снижающих органолептические оценки спирта;

·   Концентрирование примесей низкокипящих (головных) и высококипящих (хвостовых). При этом чаще фракция головных включает в себя 3-5 колонн с дефлегматорами и конденсаторами; оснащены кипятильниками, вспомогательными устройствами и средствами контроля и автоматизации технологического процесса.

В основу проектирования экономических систем перегонки и ректификации спирта положены следующие принципы:

·   Рациональные условия проведения процессов перегонки и ректификации спирта (концентрирования спирта и выделения примесей);

·   Многократное или ступенчато-последовательное использование потребляемой теплоты котельной;

·   Максимальная утилизация теплоты конденсируемого пара и отводимых продуктов.

 

Выход спирта

 

После всех процессов выработки спирта происходит выход спирта из брагоректификационных колоннах в сливное отделение или спиртохранилище, в котором в дальнейшем и хранится до продажи.