Технологическое оборудование традиционное и специальное технологическое оборудование предприятий пищевой промышленности (стр. 24 )

Танки для дображивания типа ТЛА изготовляются вместимостью 8...80 м3. Кроме горизонтальных танков для дображивания молодого пива изготовляют вертикальные типа ТЛА вместимостью 4...9 м3.

Для изготовления бродильных аппаратов и танков для дображивания кроме углеродистой листовой стали применяют листовой пищевой алюминий марок А0 и A5 с содержанием примесей не более 0,5 %, кислотостойкую сталь марки XI8Н10Т.

Поверхность аппарата из алюминия и нержавеющей стали не покрывается защитными покрытиями и легко очищается от загрязнений. Алюминиевые аппараты при установке на чугунные опоры должны иметь надежную изоляцию во избежание разрушения алюминия из-за возникающего электрохимического процесса между металлами.

Способ ускоренного получения Жигулевского пива в цилиндроконических бродильных аппаратах (ЦКБА) (рис. 5.10) состоит в том, что в одном сосуде большого объема (от 100 до 1500 м3 и более) с суточным заполнением его суслом (8...9 °С) и дрожжами совмещают две ступени: главное брожение и дображивание (как по способу Натана), которые продолжаются в течение 14 сут вместо положенных 28 для Жигулевского пива. Аппарат снабжен термометром сопротивления 1, моющей головкой 2, краном для отбора 3, местом для крепления шпунт-аппарата 4, гидрозатвором 5. С первым осветленным суслом (первая варка) в коническую часть задают все семенные сильносбраживающие дрожжи (300 г на 1 гл сусла, влажность 75 %). Вначале 50 % сусла аэрируют стерильным воздухом, что обеспечивает содержание 4...6 мг 02/мл сусла.

Рис. 5.10. Цилиндроконический бродильный аппарат

В течение первых двух суток поддерживается температура брожения от 9 до 14 °С, которая сохраняется до достижения видимой конечной степени сбраживания. Температура регулируется тремя поясами выносных наружных рубашек с хладагентом, охлажденным не более чем до минус 6 °С. При достижении содержания сухих веществ в пиве 3,5...3,2 % аппарат шпунтуется при избыточном давлении. Окончание брожения определяют по прекращению дальнейшего снижения массовой доли сухих веществ в пиве в течение 24 ч. Обычно на пятые сутки достигается конечная массовая доля 2,2…2,5 % сухих веществ. После этого хладагент подают в рубашку конуса для охлаждения и образования плотного осадка дрожжей при температуре 0,5…1,5 0С. В цилиндрической части температура 13…140С сохранятся в течение 6…7 сут. Эта же температура способствует восстановлению диацетила в ацетоин. Затем температура пива (0,5…1,5 0С) выравнивается рубашками во всей цилиндрической части ЦКБА. При этом шпунтовое давление в ЦКБА поддерживается равным 0,05…0,07 МПа в течение 6…7 сут. Через 10 сут с начала брожения проводят первый съем дрожжей из штуцера конической части ЦКБА. Перед осветлением пива проводят второй съем дрожжей, а затем пиво подают на сепарирование и фильтрование. Дополнительное охлаждение готового пива (2 0С) в сборниках проводят при 0,03…0,05 МПа, выдерживают в течение 12…24 ч и разливают. С использованием ЦКБА выпускают пиво с массовой долей сухих веществ в начальном сусле 11,12 и 13 %.

Таким образом, в процессе брожения в ЦКБА, благодаря большому единичному объему аппарата, совмещению главного брожения и дображивания в одном сосуде, использованию повышенных температуры брожения и объема посевных дрожжей, продолжительность процесса сокращается примерно в два раза.

Наиболее экономично проводить брожение и дображивание пива ускоренным способом в одном цилиндроконическом бродильном аппарате, изготовленном из нержавеющей стали с полированной внутренней поверхностью.

Этот аппарат имеет четыре охлаждающие рубашки в цилиндрической части и одну в конической (табл. 5.1).

Таблица 5.1.

Показатель	Ш4-ВЦН-30	Ш4-ВЦН-50	Р3-ВЦН-95
Вместимость, м3: полная рабочая Площадь поверхности охлаждения, м2 Масса, кг	30 25,5 17,4 5380	50 42,5 23,2 6490	95 80 44,3 11890

Примечание. Для всех марок давление в аппарате по 0,7 МПа, в рубашках по 0,4 Па, температура хладагента -8 0С.

Расчет производительности и энергозатрат. При сбраживании 1 кг мальтозы выделяется 613,8 кДж теплоты. Следовательно при главном брожении из 1 м3 сусла выделяется теплоты Q1= 42960 кДж/м3. Наряду с этой теплотой из 1 м3 молодого пива, при его охлаждении в период дображивания, необходимо отобрать в среднем теплоту Q2 = 10470 кДж/м3. Таким образом за 12…13 суток брожения и дображивания в одном цилиндроконическом аппарате от 1 м3 сбраживаемого пива через охлаждающую поверхность передается теплоты

кДж/м3,

Производительность аппаратов для брожения и дображивания пива рассчитывают по формулам:

–– для главного брожения

,

–– для доброжения и выдержки

.

–– для ускоренного брожения пива в ЦКБА

где: - число рабочих суток работы аппаратов в месяц (); - вместимость бродильных аппаратов, дал; - коэффициент заполнения бродильных аппаратов (); - продолжительность главного брожения, дображивания и ускоренного брожения, сут; - коэффициенты потерь молодого пива при главном брожении, дображивании и ускоренном брожении ().

5.2.2 Оборудование для сбраживания сусла

при производстве спирта

Изучить самостоятельно [2, с. 1061…1062]:

1.  Основные способы сбраживания сусла и их характеристики

Бродильный аппарат (рис. 5.11) представляет собой цилиндр с коническим днищем, изготовленный из стали толщиной 6...8 мм. Сусло в нем сбраживается под действием ферментов дрожжей. Внутри аппарата смонтирован змеевик 1 из стальных труб диаметром 51 ...76 мм для отвода теплоты, выделяющейся при брожении массы. Масса подается через штуцер 4, дрожжи — через штуцер 3. Углекислота, выделяющаяся при брожении, отводится через патрубок 5.Для осмотра и ремонта аппарат снабжен люками 2 и 10. За процессом брожения наблюдают через смотровое окошко 8 с помощью светильника 7. Термометры устанавливают в гильзы 9. К штуцеру 6 подключают гидрозатвор, который предотвращает образование вакуума при пропаривании аппарата паром. При непрерывно-проточном способе брожения на переточных трубах устанавливают дисковый затвор, с помощью которого аппарат отключается от батареи для мойки и дезинфекции. Конструкция затвора предотвращает застой бражки, что обеспечивает стерильность процесса брожения.

Механизированная мойка аппарата водой и рас

Рис. 5.11. Бродильный аппарат

творами антисептиков осуществляется с помощью

моечного аппарата. Аппарат состоит из распределительной головки и двух коллекторов (рис. 5.11), снабженных соплами. Коллекторы изготовлены из труб диаметром 50...76 мм. На коллекторах укреплены сопла 1 таким образом, чтобы выходящая из них жидкость, омывала всю поверхность аппарата, включая верхнюю крышку и змеевик.

Тепловая нагрузка на один аппарат в период главного брожения Q (Вт)

где Q1 - общее количество теплоты, выделяемой в течение 1 ч в период интенсивного главного брожения (этому периоду соответствует снижение концентрации сухих веществ в бражке на 1%; при сбраживании 1 кг мальтозы выделяется 171 Вт); Q2 - потери теплоты в окружающую среду стенками аппарата; Q3 - потери теплоты за счет испарения и уноса углекислоты (условно принимаем Q3 = 0,06 Q1).

5.2.3 Аппараты для сбраживания сусла

при производстве вина

Вина получают спиртовым сбраживанием соков. В современном виноделии применяют три основных способа брожения сусла: стационарный, доливной и непрерывный.

По окончании брожения и осветления полученное молодое вино снимают с дрожжевого осадка и направляют на выдержку или специальную обработку.

Приготовление вина связано с жизнедеятельностью дрожжей, их развитием и обменом веществ. Одним из основных факторов, ограничивающих рост дрожжей, является концентрация этилового спирта. При этом брожение ведется в анаэробных условиях, а одним из важнейших факторов является температура. Она зависит от количества выделяющейся при брожении теплоты, от потерь теплоты за счет теплоотдачи через стенки резервуаров и от температуры окружающего воздуха. Так, время, необходимое для полного выбраживания сахара при 20.. .22°С, составляет в среднем 5...6 сут, при 14...18 °С - 9...10 сут.

Стационарный способ брожения сусла состоит в том, что определенный объем сусла сбраживается с начала до конца в одном резервуаре.

Доливной способ брожения сусла отличается тем, что процесс идет не в постоянном объеме исходного сусла, а при периодических доливах новых его порций. В этих условиях бродящая среда периодически пополняется питательными веществами, концентрация продуктов брожения уменьшается и температура бродящего сусла понижается. Такой способ обеспечивает возможность проведения процесса в крупных резервуарах без принудительного охлаждения.