Установки для готування комбінованої закваски чистих культур дріжджів і молочнокислих бактерій

Для розведення чистих культур дріжджів і молочнокислих бактерій на підприємствах продуктивністю менш 10 тис. дал квасу в добу застосовують спеціальні установки Ганзена, а на підприємствах більшої продуктивності - установки Грейнера.

Установка Ганзена (рис.4.6) складається з бродильного циліндра 2 і стерилізатора 5. Бродильний циліндр має мішалку 3, а стерилізатор - змійовик 6 для нагрівання чи охолодження сусла. Обидві ємності оснащені повітряними ватяними фільтрами 4 і трубками для відводу повітря.

Для передачі стерильного сусла зі стерилізатора в бродильний циліндр мається патрубок 7, що з'єднує обидва резервуари.

Сусло переміщається зі стерилізатора в бродильний циліндр тиском стерильного повітря, подаваного по повітряній трубі. Для скидання повітря бродильний циліндр має патрубок з водяним затвором 1.

Розведення чистих культур дріжджів чи молочнокислих бактерій вводять у бродильний циліндр по спеціальній трубі. Місткість апаратів Ганзена від 100 до 500 л. Вихідні чисті культури в бутлях місткістю 20 л підготовляють у мікробіологічній лабораторії.

 Установка Грейнера (рис.4.7) має стерилізатор 8 місткістю 650 л, що служить для готування стерильного сусла. Він забезпечений двома змійовиками, один із яких (нижній) служить для нагрівання, інший - для охолодження.

 

Рис.4.6. Установка Ганзена для розведення чистих культур дріжджів і молочнокислих бактерій:

1- водяний затвор; 2 - бродильний циліндр; 3 - мішалка; 4 - повітряний фільтр; 5 - стерилізатор; 6 - змійовик; 7 - сполучний патрубок

Рис. 4.7. Установка Грейнера для розведення чистих культур дріжджів і молочнокислих бактерій:

1,9 - водяні затвори; 2 - апарат попереднього зброджування; 3, 4, 6- повітряні фільтри; 5 - циліндри зброджування; 7- ємності готових дріжджів; 8- стерилізатор

Через подвійні повітряні ватяні фільтри 6 у стерилізатор подають повітря, що попереджає утворення вакууму і забезпечує перемішування сусла при стерилізації й охолодженні.

У циліндрі зброджування 5 (місткістю 350 л) відбувається розмноження чистої культури дріжджів, що надходить з лабораторії в мірній колбі місткістю 10-12 л. Тривалість зброджування в циліндрі складає 3 доби. У ємність 7 для готових дріжджів (місткістю 10 л) їх відбирають з циліндра зброджування 5 для передачі в апарат попереднього зброджування 2.

В апараті попереднього зброджування 2, що має загальну місткість 4000 л, а робочу - 3000 л, здійснюють масове розмноження дріжджів для виробництва, що продовжується 3 доби.

Ємності 2, 5 і 8 виготовляються з листової міді, лудженої усередині, а ємності 7 - з органічного скла. Перед завантаженням усі ємності стерилізують паром, а повітря, що надходить, проходить подвійне фільтрування через послідовно встановлені повітряні фільтри 3, 4, і 6, що забезпечує умови повної стерилізації на всіх стадіях розмноження чистих культур дріжджів.

При дотриманні всіх правил стерильності при лабораторному розведенні культур, пересіванні їх і розмноженні, підтримці постійної температури приміщення установку Грейнера можна експлуатувати безупинно на одній культурі кілька років.

Для готування комбінованої закваски на установці Грейнера спочатку готують у циліндрах бродіння розводку чистих культур молочнокислих бактерій, передають її в чан попереднього бродіння, і в циліндрах, що звільнилися, готують розводку дріжджів, яку у міру готовності вносять у чан попереднього бродіння.

Суміш витримують 6 год. і передають її в бродильно-купажний апарат.

  4.4 Апарати для зброджування квасного сусла і купажування квасу

Для бродіння квасного сусла використовують бродильні апарати (чани), що являють собою (рис. 4.8) металеві резервуари 7 різної конфігурації, обладнані змійовиками 2 для охолодження сусла і декантаторами 3 для знімання збродженого сусла з дріжджового осаду. У днищі мається штуцер 4 для зливу промивних вод. Перемішування сусла в бродильних апаратах здійснюється перекачуванням його "на себе" чи за допомогою переносних пропелерних мішалок.

Бродильні апарати оснащені трубопроводами для подачі квасного сусла, цукрового сиропу, дріжджів, молочнокислої закваски і води, що герметично закриваються кришками і трубами для відводу двоокису вуглецю, що виділяється в процесі бродіння.

 

 

Рис. 4.8. Бродильний апарат (чан)

1 –резервуар; 2 –змійовик; 3 –декантатор; 4 –штуцер

 

Найбільш прогресивним видом устаткування для бродіння квасного сусла є бродильно-купажні апарати і циліндроконічні апарати.

Бродильно-купажний апарат (рис.4.9) являє собою циліндричний резервуар з конічним днищем і сферичною кришкою, на якій мається люк, що герметично закривається. Для нагрівання й охолодження зброджуваного сусла і готового квасу апарат забезпечений сорочкою. У нижній частині конічного днища мається дріжджевідділювач, що перекривається засувкою.

Для перемішування сусла в процесі бродіння і купажування апарат постачений стаціонарною пропелерною мішалкою. Апарат установлюється на опорах. Основним достоїнством його є можливість сполучення процесів охолодження сусла і квасу, бродіння сусла, відділення дріжджів, купажування квасу.

Розсіл температурою -10...-15°С подається під постійним тиском 0,08-0,1 МПа, що контролюється манометром. Бродильно-купажні апарати виготовляються місткістю 100, 500 і 1000 дал.

Циліндроконічні бродильні апарати (рис. 4.10), застосовувані для зброджування квасного сусла, випускають місткістю 10, 30, 50 і 100 м³.

 

 

Рис.4.9. Бродильно-купажний апарат:

1- засувка; 2 - опора; 3 -дріжджевідділювач; 4 - мішалка; 5 - штуцер для відводу охолодного розсолу; 6 - охолодна сорочка; 7 - корпус апарата; 8 - штуцер для відводу повітря з апарата; 9-штуцер для подачі сусла; 10- термометр; 11 - штуцер для введення датчика автоматичного контролю; 12 - люк; 13 - штуцер для відводу повітря із сорочки; 14 - штуцер для подавання сиропу; 15 - манометр; 16 - штуцер для подачі охолодного розсолу; 17 - компенсатор; 18 - термоізоляція; 19 - кран для добору проб; 20 - зливальний штуцер; 21 - заслінка; 22 - оглядові вікна

 

Вони являють собою резервуари циліндричної форми, виготовлені з нержавіючої сталі. На поверхні цих резервуарів змонтовані охолоджувальні сорочки поясного типу, у нижній конічній частині мається штуцер для входу продукту, випуску дріжджів, що відробили, і готового квасу, у верхній частині встановлені запобіжний клапан і штуцер для приєднання трубопроводу, що відводить двооксид вуглецю через гідравлічний затвор, змонтований у нижній частині резервуара.

 

 

Рис. 4.10. Циліндроконічний бродильний апарат:

1 –датчики контролю температури; 2 – миюча головка; 3 –кран для відбору проб; 4 –місце кріплення шпунт-апарата; 5 – гідрозатвор

 

Апарати оснащені дистанційними термометрами, манометрами, сигналізаторами рівня, шпунт-апаратами.

Процес готування квасу в такому апараті включає наступні стадії: пастеризація концентрату квасного сусла; готування квасного сусла; заповнення апарата; бродіння квасного сусла; охолодження збродженого сусла; відділення дріжджів; купажування квасу; розлив квасу.

Лабораторна робота № 5