Пиво и напитки

Дрожжевые и дрожжерастильные аппараты

Дрожжевые аппараты

В дрожжевых аппаратах (рисунок 1) производят периодичное культивирование дрожжей в спиртовом производстве. Это геометрически закрытый цилиндроконический аппарат, снабженный двумя змеевиками 1: один— для стерилизации среды паром, второй— для охлаждения среды и поддержания постоянной температуры при размешивании дрожжей. В аппарате размещена мешалка 2, которая может быть с верхним или боковым приводом.

Рисунок 1 - Дрожжевой аппарат
Рисунок 1 — Дрожжевой аппарат

Суть способа периодического культивирования состоит в том, что все операции — подготовка сусла, ввод посевных дрожжей, выращивание, ввод дрожжей, промывка стенок и их стерилизация, охлаждение и повторение наполнения — осуществляют последовательно.

Перемешивание дрожжевой массы может быть осуществлено также сжатым воздухом, подаваемым через барботер. Воздух предварительно должен быть очищен в биологическом фильтре. Расход воздуха составляет 0,4…1 м3 на 1 м2 свободной поверхности жидкости в аппарате в минуту. Дрожжевой аппарат с воздушным перемешиванием изображен на рисунке 2. При перемешивании мешалкой электродвигателя принимают расход мощности из расчета 1 кВт на 1 м3 дрожжевой массы.

Рисунок 2 - Дрожжевой аппарат с воздушным перемешиванием
Рисунок 2 — Дрожжевой аппарат с воздушным перемешиванием

Дрожжевые аппараты изготовляют из стали толщиной 5…6 мм. Расчет поверхности охлаждения змеевика аналогичен расчету змеевика бродильного аппарата. Площадь поверхности змеевика для воды принимают из расчета 2 м2 на 1 м3 полезной емкости аппарата; площадь поверхности парового змеевика — 0,8 м2 на 1 м3 полезной вместимости аппарата.

Вместимость дрожжевого аппарата составляет — 6…8 % объема бродильного аппарата, коэффициент наполнения 0,8.

Дрожжерастильные аппараты

Дрожжерастильные аппараты предназначены для размножения дрожжей в производстве хлебопекарных дрожжей при сохранении их подъемной силы (таблица 1). Процесс выращивания дрожжей длится 20…36 ч, выход их составляет 70…85% количества мелассы. В дрожжевом производстве стремятся погасить брожение и активизировать размножение дрожжей. Поэтому в современном дрожжерастильном аппарате должны обеспечиваться значительное разбавление дрожжевой суспензии (до 25 м3 на 1 т мелассы), хорошая аэрация (до 100 м3/ч воздуха на 1 м3 объема аппарата), строго определенная концентрация питательных веществ во время размножения дрожжей и определенная температура.

Таблица 1 - Техническая характеристика ворошителей солода
Таблица 1 — Техническая характеристика ворошителей солода

Техническая характеристика дрожжерастильных аппаратов приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Техническая характеристика дрожжерастильных аппаратов
Таблица 2 — Техническая характеристика дрожжерастильных аппаратов

Дрожжерастильный аппарат ВДА-100

Дрожжерастильный аппарат ВДА-100 (рисунок 3) представляет собой сварной цилиндрический резервуар с охлаждающей рубашкой и пластинчатой аэрационной системой для насыщения суспензии кислородом во время размножения дрожжей.

Рисунок 3 - Дрожжерастильный аппарат ВДА-100
Рисунок 3 — Дрожжерастильный аппарат ВДА-100

Резервуар 1 установлен на балках 14 и стойках 15 и имеет охлаждающую рубашку 20 из десяти секций (поясов). Аппарат снабжен люками 18 и 21 для обслуживания и ремонта, смотровым окном 2, осветлителем 3, гидрозатвором 11, воздухоподводящей трубой 17, коробами 13 аэрационной системы, соплами 16 для промывания коробов, коллектором 19 для подачи воды в секции охлаждающей рубашки и коллектором 12 для вывода воды из охлаждающей рубашки. На крышке аппарата установлена вытяжная труба 7, которая перекрывается заслонкой 10. Заслонка с помощью муфты 4 соединена со штоком 9, несущим поршень, движущийся в цилиндре 8 при помощи гидравлического привода, снабженного четырехходовым краном 5. По шлангу 6 поступает вода для промывания. Подачу воздуха регулируют задвижкой 22 через распределительный коллектор 23. Культуральная среда выводится по трубе 24. За уровнем жидкости в аппарате наблюдают через мерное стекло 25.

Пластинчатая аэрационная система ВДА включает распределительный коллектор и короба, закрытые сверху перфорированными пластинами с отверстиями диаметром 0,5 мм. В некоторых аппаратах  смонтированы трубчатые системы аэрации конструкции ЦРММ. Они состоят из перфорированных трубок диаметром 51 мм, расположенных на днище аппарата на определенном расстоянии. В поперечном сечении трубки имеют 7 рядов отверстий диаметром 0,8…0,9 мм, расположенных через 15°, с шагом 5 мм. Трубки соединены с воздухораспределительным коллектором.

Аппарат итальянской фирмы «Пресс-индустрия»

Аппарат итальянской фирмы «Пресс-индустрия» (рисунок 4) предназначен для выращивания дрожжей в концентрированных средах. Дрожжерастильный аппарат (рисунок 4, а) установлен на опорной раме 14 и в нижней части содержит штуцеры для подачи сжатого воздуха 12, для вывода продукта 13, а также люк 1.

Охлажденное дрожжевое сусло подается через штуцер 11, установленный в средней части аппарата. Здесь же находится патрубок 2 для установки датчиков температуры и pH. На верхней крышке аппарата размещены люк 3 и смотровое окно 10, а также патрубок 4 для установки датчиков регулятора и сигнализатора уровня и штуцеры: для подачи аммиачной воды 5, для подачи олеиновой кислоты 6, для крепления моечной головки 7, для подачи засевных дрожжей 8 и для подачи питательной среды, воды, пара, растворов диаммонийфосфата и серной кислоты 9.

Аппарат оснащен трубчатой аэрационной системой (рисунок 4, б), перфорированные трубки 2 которой крепятся к коллектору 3, соединенному с трубопроводом 1. Перфорированные трубки с помощью резьбы соединены с коллектором (лежаком) диаметром 250 мм на расстоянии 125 мм. С одной стороны коллектора расположено 25 трубок диаметром 40 мм, в которых отверстия диаметром 1,5 мм обращены вниз и расположены в три ряда через 30° (в поперечном сечении). Расположение отверстий в коллекторе и в барботажных трубках представлено на рисунке 4, в и г. В коллекторе также имеются отверстия диаметром 1,5 мм для выхода воздуха, обращенные вниз с шагом по длине коллектора 50 мм. По поперечному сечению расположено пять рядов отверстий через 23°30′. Такое расположение отверстий исключает застой жидкости в системе аэрации и создает удобства для ее мойки. Культуральная среда охлаждается при прохождении через выносной пластинчатый теплообменник с поверхностью теплообмена 100 м2 с помощью насоса.

а — общий вид; б — схема аэрационной системы; в — расположение отверстий в коллекторе; г — расположение отверстий в барботажных трубках Рисунок 4 - Дрожжерастильный аппарат фирмы «Пресс-индустрия»
а — общий вид; б — схема аэрационной системы; в — расположение отверстий в коллекторе; г — расположение отверстий в барботажных трубках
Рисунок 4 — Дрожжерастильный аппарат фирмы «Пресс-индустрия»

Дрожжерастильный аппарат ПНР-200

Дрожжерастильный аппарат ПНР-200 имеет трубчатую аэрационную систему и оснащен охлаждающей рубашкой. В днище аппарата находится спускное отверстие, защищенное сетчатым фильтром для предотвращения попадания твердых частиц в насосы, которые перекачивают суспензию в сепараторы или на охлаждение. В дрожжерастильном аппарате в процессе жизнедеятельности дрожжей выделяется значительное количество теплоты. Если эту теплоту не отводить из аппарата, то температурные условия для размножения дрожжей станут неблагоприятными. Поэтому дрожжерастильные аппараты оборудуются охлаждающими системами в виде змеевиков или рубашки.