Підготовка меляси

При переробці у спирт меляси підготовка її зводиться до гомогенізації (усере­днення складу), підкислювання, асептування, внесення живильних речовин для дрі­жджів і розведення водою. Мелясу, яка сильно інфікована мікроорганізмами, підда­ють тепловій стерилізації, а при виробництві спиртових дріжджів як хлібопекарсь­ких ще і очищують від завислих домішок.

45

У залежності від способу переробки меляси - одно - чи двопотокового - готу­ють мелясне сусло одної чи двох концентрацій сухих речовин: 22 % чи 12 і 32 % відповідно. Сусло концентрацією 12 % називають суслом для дріжджів, сусло кон­центрацією 32 % - основним. Однопотоковий спосіб використовують на заводах, які виробляють спирт і хлібопекарські дріжджі.

По однопотоковому способі зброджування мелясу перед зважуванням гомоге­нізують шляхом перекачування насосом із нижньої частини гомогенізатора (цилін­дричного резервуару) у різні місця за його висотою. Дефектна меляса спочатку сте­рилізується, охолоджується і змішується з нормальною мелясою.

Після зважування меляса підкислюється, асептується і збагачується живиль­ними речовинами для дріжджів у спеціальному змішувачі, розводиться водою до концентрації сухих речовин 35...40 % , очищується від завислих домішок у клари-фікаторі і, нарешті, розводиться до концентрації 22 %.

За двопотоковим способом зброджування гомогенізована меляса, яка призна­чена для приготування дріжджового сусла, зважується, підкислюється, асептуєть­ся, збагачується живильними речовинами і розводиться водою до концентрації су­хих речовин 12 %. При цьому усю кількість кислоти і живильних солей, яка розра­хована на всю мелясу, вносять у сусло для дріжджів. Мелясу, що призначена для приготування основного сусла, після зважування тільки асептують і потім розво­дять до концентрації 32 %.

Кількість меляси, яка витрачається щодоби, розраховують, виходячи із добо­вої продуктивності заводу, нормованого виходу спирту з 1 т умовного крохмалю і вмісту зброджуваних речовин у мелясі.

Добову продуктивність спиртового заводу виражають у декалітрах (дал) без­водного спирту - сирцю, який міститься у всіх продуктах ректифікації, з врахуван­ням втрат при виділенні спирту із зрілої бражки (0,2 %). Припустимо, що на заводі за добу виробляється А (дал) ректифікованого спирту вищої очистки міцністю К_а (об. %), В (дал) головної фракції етилового спирту міцністю К_в (об. %), С (дал) сивушного масла міцністю К_с (об. %), D (дал) сивушного спирту міцністю K_d (об. %). Тоді добова продуктивність заводу Q (дал) складає :

0 = (АК_а + ВК_ь + СК_с + DК_d/ 100)  1,002.

При нормативному виході спирту V (дал) з 1 т умовного крохмалю і вмІсті зброджених речовин у мелясі Z_з6p у перерахунку на цукрозу витрата меляси М(т) складає:

М= 100Q/V-0,95£._i6p, де 0,95 - коефіцієнт перерахунку цукрози в умовний крохмаль.

Для обліку меляси використовують платформені ваги вантажопідйомністю 3,5 і 10 т у залежності від продуктивності заводу.

Підкислення і асептування меляси

Мелясне сусло треба зброджувати в умовах, які виключають розвиток сторон­ніх мікроорганізмів, продукти обміну яких негативно впливають на життєдіяль­ність дріжджів. У спиртовому виробництві більшість мікроорганізмів гине внаслі-

46

док високої концентрації сухих речовин мелясного сусла, рН середовища і вмісту спирту у бражці. Для спиртового бродіння найбільш небезпечні різні кислотоутво-рюючі бактерії, які мають високу кислото- і спиртостійкість, для пресованих дріж­джів - кислотоутворюючі бактерії з високою протеолітичною активністю.

Зброджування мелясного сусла дріжджами нормально протікає при рН біля 5. Для пригнічення розвитку сторонньої мікрофлори активну концентрацію водневих іонів у суслі треба довести до рН 2,8...З, але при цьому пригнічувалося би розмно­ження і бродильна енергія дріжджів. Тому при однопотоковому способі зброджуван­ня рН сусла підтримують біля 5, чому відповідає титруєма кислотність 0,4...0,6 град, (у залежності від буферної ємності меляси); при двопотоковому - кислотність дріж­джового сусла становить 1,1... 1,3 град.-і після змішування з основним суслом -0,6...0,7 град. При обох способах для пригнічення сторонньої мікрофлори додають антимікробні речовини.

Нерозведену мелясу ефективніше підкисляти й асептувати, тому що створю­ються більш високі кислотність середовища (1,6...2,4 град, при однопотоковому і 3,5...4,5 град, при двопотоковому способах) І концентрація антисептику. Для під­кислення використовують сірчану і соляну кислоти. Витрата соляної кислоти мен­ша, ніж сірчаної (140 кг проти 198,1 кг у перерахунку на 100 % - ну концентрацію і на 1000 дал спирту), однак при цьому обладнання повинно бути виконане з кисло-стійкої сталі. Приведена витрата кислот нормативна, фактична залежить від вихід­ної лужності і буферності меляси, а також від прийнятої кислотності сусла.

Прийнято вважати, що при підкислюванні меляси сірчаною кислотою утво­рюється гіпс, який викликає утруднення у процесах сепарування дріжджів та упа­рювання мелясної барди. Внаслідок цього перевагу віддають соляній кислоті. У той же час відомо, що сульфат-Іон менш токсичний по відношенню до дріжджів, ніж хлорид-іон. Досліди, які були проведені в Національому університеті харчових технологій (к. КТ1ХП), показали, що при підкисленні меляси сірчаною кислотою до рН 5 гіпс не утворюється, більш повно зброджуються цукри мелясного сусла, вихід спирту вищий, ніж при використанні соляної кислоти. Це також було підтве­рджено співробітниками Паневежіського дослідного спирткомбінату. Вони встано­вили, що при упарюванні нейтралізованої до рН 6 "сірчанокислої" барди значно зменшується корозія обладнання, не утворюється накипу у випарних установках, покращується якість конденсату, стічних вод і випареної барди.

Антимікробні препарати для асептування меляси повинні мати високу бакте­рицидну дію, не впливати негативно на життєдіяльність дріжджів і якість спирту, не бути токсичними для тварин. Нормативна витрата антимікробних препаратів (кг на 1000 дал спирту для кожного окремо): хлорного вапна 11,0, 40 %-ного формалі­ну 5,0, сульфонолу 2,13. При одержанні хлібопекарських дріжджів виділенням їх з мелясно-спиртової бражки норма витрати хлорного вапна може бути збільшена до 20...25 кг. Хлорне вапно використовують у вигляді водного розчину.

Мелясу змішують з кислотою, антисептиком і живильними речовинами у змі­шувачі (рис. 3.1), це циліндричний посуд, усередині якого розташований вал - 4 з закріпленими на ньому стержнями - 2. Такі ж, але нерухомі стержні 3 має і внутрішня

47

поверхня корпусу змішувача. Завдяки чер­гуванню рухомих і нерухомих стержнів за­безпечується завихрення, яке сприяє кращо­му перемішуванню меляси з допоміжними матеріалами. Частота обертання валу 70.. .80 хв^-1. Об'єм змішувача розраховується на об­робку меляси протягом 15...20с. Допоміж­ні матеріали надходять у змішувач через па­трубок - 5, асептована меляса виводиться через патрубок - 6 у два - три збірники за­гальною ємністю на добовий запас.