Цех производства пивных дрожжей 2 (стр. 3 из 7)
Весь процесс разведения состоит из двух стадий: лабораторной (разведение дрожжей в лаборатории) и цеховой (разведение дрожжей в отделении чистой культуры).
Лабораторная стадия состоит из нескольких последовательных пересевов. Вначале чистую культуру из пробирки пересевают в колбочки на стерильное сусло, затем проводят пересев дрожжей со стерильным сброженным суслом на новое стерильное сусло, объем которого от пересева к пересеву увеличивается в несколько раз. Лабораторная стадия заканчивается сбраживанием 6 л сусла в медной колбе Карлсберга в течении 5-6 сут при 7-8оС.
Цеховая стадия- это разведение дрожжей на стерильном охмеленном сусле в специальных аппаратах.
На рисунке 5 показана установка Грейнера для разведения чистой культуры дрожжей в цехе (трубопроводы не показаны). Установка состоит из стерилизатора 4 , двух бродильных цилиндров 3, число которых изменяется в зависимости от количества используемых дрожжей, резервуара для предварительного брожения 1 и посуда 2 для посевных дрожжей.
Стерилизатор и резервуар предварительного брожения оборудованы змеевиками для нагревания или охлаждения сусла, воздушными фильтрами и контрольно- измерительной аппаратурой.
Бродильные цилиндры имеют сосуды для посевных дрожжей вместимостью 10 л.
Стерилизатор предназначен для кипячения сусла (стерилизация) и последующего его охлаждения, Бродильный цилиндр- для первой стадии размножения, резервуар предварительного брожения- для стерилизации и
охлаждения сусла, а также проведения второй стадии размножения чистой культуры. Температура воздуха в отделении чистой культуры 8-9оС.Разведение чистой культуры происходит следующим образом. В стерилизатор 4 из сусловарочного котла набирают горячее охмеленное сусло, кипятят его в течении 1 ч, затем охлаждают до8-12оС. С помощью сжатого стерильного воздуха сусло подают в цилиндр 3, куда через специальный кран из медной колбы Карлсберга вводят чистую культуру, затем сбраживают в течении 3 сут. При этом дрожжи размножаются и увеличиваются в массе. к концу третьих суток резервуар предварительного брожения заполняют суслом, которое также нагревают до кипения, а затем охлаждают. Часть чистой культуры из бродильного цилиндра 3 отбирают на хранение в сосуд 2 для посевных дрожжей, где она хранится до до следующей разводки, а основную часть его перекачивают в резервуар 1, где осуществляют предварительное брожение при 9оС в течение 3 сут.
В следующих циклах разведения дрожжи для посева в стерильное сусло, находящееся в бродильном цилиндре 3 берут из сосуда 2. Процесс разведения чистой культуры в установке Грейнера повторяют многократно до обнаружения в дрожжах посторонней микрофлоры.
Сбраживаемую массу из резервуара 1 перекачивают в специальный аппарат для предварительного брожения вместимостью 1000 дал, но наполненный на 1/3 суслом температурой 5-7оС. Через 12 ч брожения в этот аппарат доливают еще 400 дал свежего охмеленного сусла и продолжают брожение еще 36 ч, поддерживая температуру 5-7С. Затем сбраживаемое сусло перекачивают в аппарат для главного брожения с 700 дал сусла , а через 1 сут заполняют его суслом до полной вместимости и ведут брожение обычным способом, контролируя температуру, концентрацию сусла и осветление. Осевшие при брожении дрожжи смывают, промывают холодной водой и используют в производстве как первую генерацию.
Дрожжерастительные аппараты перед началом работы стерилизуют паром в течение 45 мин под давлением 0,15- 0,17 МПа. Воздух, поступающий в стерилизатор, должен проходить через воздушные фильтры.
Стерилизатор для сусла имеет лаз, два смотровых стекла, предохранительный клапан, манометр, двойной воздушный фильтр и внутри два змеевика (один над другим), соединенных последовательно при помощи наружного проходного вентиля. Нижний змеевик предназначен для нагревания, кипячения и охлаждения сусла, верхний - только для охлаждения сусла. Емкость стерилизатора 650 л.
Рис. 6. Установка Грейнера для разведения чистой культуры дрожжей:
/ - стерилизатор; 2 - цилиндры для брожения; 3 - аппарат для предварительного брожения; 4 -- сосуд для маточных дрожжей.
Бродильные цилиндры предназначены для первой стадии размножения чистых культур дрожжей, подготовленных в лабораторных условиях. Они снабжены небольшими сосудами (емкостью 10 л) для хранения чистой культуры дрожжей. Бродильные цилиндры имеют коммуникации для стерильного воздуха, стерильного сусла, чистой культуры дрожжей и для переевдачи стерильного сброженного сусла в аппарат для предварительного брожения. На крышке цилиндра имеются два смотровых стекла и два крана со штуцерами: один для пересева чистой культуры, другой для присоединения трубопровода, подводящего сусло. Бродильный цилиндр снабжен последовательно соединенным двойным фильтром для фильтрации поступающего воздуха; этот воздух предназначен для вытеснения дрожжей в аппарат для предварительного брожения и в сосуд для хранения маточных дрожжей. Емкость цилиндра для сбраживания 350 л.
Рис. 6А. Компоновка оборудования установки Грейнера:
/ - стерилизатор; // - бродильные цилиндры; /// - аппарат для предварительного брожения; IV - сосуды для хранения чистой культуры др»жжей.
В аппарате для предварительного брожения происходит массовое размножение дрожжей чистой культуры. Этот аппарат имеет лаз и снабжен такими же измерительными приборами и арматурой, как стерилизатор. Внутри аппарата находятся два змеевика, расположенные один над другим. Нижний змеевик служит для нагревания и охлаждения сусла, верхний - для охлаждения сусла. Емкость аппарата для предварительного сбраживания 4000 л.
Компоновка оборудования установки Грейнера приведена на рис. 6А.
Дрожжевое производство.
В основе дрожжевого производства лежит контролируемое размножение одноклеточных микроорганизмов— дрожжей (дрожжеподобных грибов) с целью накопления их биомассы. Обычно используют дрожжи рода кандида (Candida), преимущественно вида кандида скоттии.
Рис. 7. Схема производства дрожжей:
1 — дрожжерастильный аппарат;2 — дозатор аммиачной воды;3 — дозатор питательных селей:4 — флотатор; 5, 7 — сепараторы;6 — промывной' аппарат; « — сборник;9 — плазмолизатор;10 — сборник плазмолизата;11 — вакуум-выпарная установка;12 — сборник упаренного плазмолизата; 13 — распылительная сушилка; 14 — бункер.Для своего размножения и роста дрожжи нуждаются в углероде, кислороде, азоте, фосфоре, калии. Источником углерода являются моносахариды, а также некоторые органические кислоты, в частности уксусная. Кислород поступает с воздухом, а источником остальных элементов являются минеральные соли, введенные в щелок при его подготовке. В дрожжевом производстве все процессы непрерывные. Схема этого производства показана на рис. 1.
Выращивание дрожжей производят, как правило, в стальных дрожжерастиль-ных аппаратах (инокуляторах) с эрлифтным воздухораспреде-лением вместимостью чаще всего 600 м3 (рис. 8).В период пуска аппарата в него подают специально подготовленные засевные дрожжи. Для их получения берут чистую культуру дрожжей (т. е. не содержащую посторонних примесей, например клеток других микроорганизмов), которую выращивают в стерильных условиях сначала в лаборатории, а затем в отделении чистой культуры на производстве. Воздух поступает в дрожжерастильный аппарат по трубе, на нижнем конце которой закреплена кювета. Сусло вытекает из трубы в кювету, разливается по ней и переливается через ее край. Воздух выходит через узкую (высотой 25 мм) кольцевую щель между кюветой и дном аппарата со скоростью 20 м/с, захватывает сусло и эмульгирует его.
Рис. 8. Дрожжерастильный аппарат:
1 — корпус:2 — штуцер для ввода аммиачной воды;3 — ввод засеЕНых дрожжей;4 — ввод сусла; 5 —воронка;6, 11 — ввод охлаждающей воды; 7 — ввод воздуха; # —диффузор;9, 12 — вывод нагретой воды;10 — вывод дрожжевой суспензии; 13 — кювета.
Пена вместе с избытком воздуха поднимается сквозь диффузор (полый стальной цилиндр с двойными стенками), заполняет весь аппарат, гасится под действием собственной тяжести, опускается вниз по периферии аппарата и снова поднимается через диффузор. Таким образом осуществляется непрерывная циркуляция содержимого аппарата без применения механических перемешивающих устройств. При необходимости в аппарат подают аммиачную воду для поддержания оптимальной величины рН среды. После того, как установятся нормальные параметры процесса, подачу засевных дрожжей прекращают. Дрожжи растут в пене при обильном снабжении кислородом из мелких пузырьков воздуха.
Распылительная сушилка.
Распылительные — для С. жидких веществ повышенной вязкости (молоко, кровь, альбумин и др.), распыляемых в поток горячего сушильного агента (рис. 9). Благодаря большой удельной поверхности распыленного материала процесс испарения влаги происходит интенсивно, время С. мало (15—30 сек). При весьма быстрой С. температура поверхности частиц, даже при высокой температуре сушильного агента, близка к температуре адиабатического испарения чистой жидкости. Высушиваемый материал (в виде эмульсий, суспензий, растворов) распыляется механическими или пневматическими форсунками. Сушилки снабжаются аппаратами для улавливания уносимых частиц высушиваемого материала.
