Раздел 2. Место применения центрифуги в технологической схеме производства пекарских дрожжей

2.1. Использование центрифуги в производстве пекарских дрожжей

При производстве пекарских дрожжей используется центрифуги с высоким фактором разделения и оснащенные тарельчатым барабаном - сепараторы. В микробиологиче­ской промышленности сепараторы являются одним из самых распро­страненных типов центрифуг. Сепараторы позволяют сконцентриро­вать осадок до влажности 60-90%. Выращивание дрожжей в производственных условиях проводят в две стадии: сначала выращивают засевную культуру дрожжей, а затем выращивают собственно дрожжи.

По окончании высаживания и дозревания дрожжи необходимо как можно быстрее выделить из культурной среды. Длительное время пребывания дрожжей в бражке приводит к ухудшению их ферментативной активности, что отрицательно влияет на стойкость готовых дрожжей. Дрожжи выделяют из культурной среды на сепараторах, проводят трехступенчатое сепарирование.

На первой ступени происходит отделение дрожжей от бражки: дрожжевая суспензия разделяется на дрожжевой концентрат и бражку. Дрожжевой концентрат направляют в промежуточную емкость, куда подают холодную воду для промывки. Из промежуточной емкости промытую суспензию направляют на вторую ступень сепарирования. Дрожжевой концентрат направляют во вторую промежуточную емкость, в которую тоже подают промывную воду. Дрожжевую суспензию подают на третью ступень сепарирования, где происходит сгущение дрожжей. Промытые сгущенные дрожжи охлаждают в пластинчатом теплообменнике до температуры 4 - 8 °С.

Технологическая схема производства дрожжей

Рис.4. Технологическая схема производства дрожжей

1 — осветлительный чан; 2 — приточный чан; 3 и 4 — стеклянные колбы; 5 — медная колба; 6 — малый аппарат чистых культур; 7 — большой аппарат чистых культур; 8 — 1-й промежуточный аппарат; 9 — 2-й промежуточный аппарат; 10 — дрожжерастильный маточный аппарат; 11 — дрожжерастильный задаточный аппарат; 12 — дрожжерастильный товарный аппарат; 13 — отборочный чан; 14 — центробежный насос; 15 — воздуходувка; 16, 17, 18 — приёмники сепарированных дрожжей; 19 — сепараторы; 20 — поршневой насос; 21 — фильтры пресс; 22 — месильная машина; 23 — формовочная машина; 24 — холодильник.

2.2 Применение центрифуги

Центрифуги применяются на стадии выделения целевого продукта. Полученную биомассу микроорганизмов или культуры клеток подвергают переработке, сущность которой определяется технологией получения целевого продукта. Из физических методов выделения целевого продукта чаще всего применяют на первичных стадиях сепарирование, центрифугирование. Для концентрирования и отделения биомассы грибов и дрожжей используют сепарирование (одноступенчатое или многоступенчатое) для разделения суспензий и эмульсий, а так же центрифугирование для отделения твердых осадков и клеток от культуральной жидкости.

Рис. 3. Горизонтальная центрифуга с ножевым устройством для удаления осадка.

1 – перфорированный ротор, 2 – труба для подачи суспензии, 3 – кожух, 4 – штуцер для удаления фугата, 5 – нож, 6 – гидравлический цилиндр для подъема ножа, 7 – наклонный желоб, 8 –канал для удаления осадка.

В связи со сложностью закономерностей центрифугирования и разнообразия конструкций применяемых на практике центрифуг разработка теории процесса и точных методов расчета его затруднительна. Следует считать, что наиболее надежных данных для расчета процесса центрифугирования можно получить на основании опытов по разделению данной эмульсии или суспензии на небольшой центрифуге, конструктивно по возможности воспроизводящей рассчитываемую.

Главными факторами, определяющими выбор центрифуги, являются: для суспензий степень дисперсности твердой фазы, эффективная плотность (разность плотностей твердой и жидкой фаз) твердых частиц и их концентрация; для эмульсий стойкость эмульсии, обусловленная степенью раздробленности капель одной жидкости в другой, вязкость дисперсионной среды и соотношение плотностей фаз.

По сравнению с фильтрами центрифуги имеют следующие преимущества, обуславливающие их большое распространение:

а) высокая интенсивность процесса за счет больших значений фактора разделения;

б) компактность (в отличие от фильтров, не требуется вспомогательное оборудование для поддержания движущей силы процесса вакуум-насосов, насосов);

в) большие возможности механизации, автоматизации процесса; г) меньшие требования к суспензии и осадку.

Крупным недостатком центрифуг является их сложность, высокие требования к точности изготовления, большая стоимость.

Основные правила центрифугирования

• Установка центрифуги производится в строго горизонтальном положении.

• На одном лабораторном столе не рекомендуется ставить более одной центрифуги и какого-либо оборудования, чувствительного к вибрации.

• Напольная центрифуга должна быть размещена на твердом покрытии пола: бетонная стяжка, керамическая плитка.

• Во избежание поражения электрическим током центрифугу необходимо заземлить.

• Установка центрифуги производится таким образом, чтобы у вентиляционных отверстий оставалась свободная зона не менее 30 см.

• Потоки воздуха от центрифуги не должны быть направлены на людей.

• Воздух в помещении не должен содержать примесей агрессивных паров и газов.

• Во избежание инфицирования, повреждений кожных покровов необходимость работать в перчатках.

• При неточной загрузке центрифуги каждую пару наполненных пробирок размещать в диаметрально противоположных положениях ротора.

• Перед началом работы центрифугирования необходимо убедиться, что ротор надежно закреплен и свободно вращается.

• При закрывании крышки центрифуги должен быть слышен "щелчок" включения микровыключателя блокирующего устройства.

• Крышку ротора центрифуги разрешается открывать только полной остановки ротора.

• Должен соблюдаться правильный выбор параметров центрифугирования согласно инструкции производителя центрифуги (тип ротора, адаптера, скорость и продолжительность вращения, величины центробежного ускорения, допустимый уровень дисбаланса, соблюдение температурного режима).