Характеристика основных бродильных производств

Для более полного представления о содержании данного кур­са даем краткую характеристику некоторых бродильных произ­водств.

Виноделие — наиболее древнее производство, основанное yа спиртовом брожении. К основным стадиям приготовления вина из винограда относятся: получение виноградного сока, сбра­живание его дрожжами, обработка и выдержка молодого вина-В результате раздавливания винограда и прессования раз­давленных ягод получается сок (сусло), который после осветле­ния путем отстаивания поступает на брожение. Для сбраживания^-виноградного сусла в «его вводят чистую культуру дрожжей.. Брожение протекает при 15—25° С и продолжается 14—24 сут.. По окончании брожения получается молодое вино, которое сни­мается с дрожжей (отделяется от них) и переводится в подвал. на выдержку (хранение). В период хранения вино подвергают специальной обработке: доливке, переливке, осветлению, купа- ^г жированию. В зависимости от типа вин выдержка их продолжается от нескольких месяцев до нескольких лет.

Пивоварение — одно из древних производств, основанное на спиртовом 'брожении. Основным сырьем для произншства

На служит ячмень, из которого сначала приготовляют -солод-Для этой цели ячмень замачивают в воде и по достижении опре­деленной влажности проращивают в течение 7—9 сут. Проро-щенный ячмень, называемый свежепроросшим солодом, подвер­гают сушке на специальных сушилках, а затем освобождают от ростков.

Для приготовления пивного сусла сухой солод измельчают на вальцовых дробилках. Дробленый солод смешивают с водой. Эта технологическая операция называется затиранием, а смесь дробленого солода с водой —затором. При затирании в резуль­тате ферментативного гидролиза часть сухих веществ затора переходит в раствор. Эти растворимые сухие вещества называ­ются экстрактивными веществами, а водный раствор экстрактив­ных веществ— сшом. гЯле ферментативного" гидролиза затор

' фильтруют для отделения сусла от нерастворившихся веществ солода. Полученное прозрачное сусло кипятят с хмелем, чем: достигается его упаривание, ароматизация, стерилизация и ос­ветление. Затем сусло отделяют от хмеля, охлаждают и сбраживают специальными расами культурных дрожжей.

Брожение в пивоварении подразделяется на две стадии: глав­ное брожение и дображивание. Первая стадия — главное броже­ние характеризуется интенсивностью процесса и сбраживанием большей части сахара, ведется в закрытых или открытых бро­дильных аппаратах при температуре 5—10° С и в зависимости: от концентрации сусла продолжается 6—10 сут. По окончании главного брожения получается молодое пиво, еще не годное к употрешшнию. Молодое пиво перекачивают для дображивания и созревания в закрытые бродильные аппараты, находящиеся в отделении дображивания. Температура при дображивании и со­зревании пива около 1—2° С, продолжительность от 21 до 90 сут Готовое пиво фильтруют и разливают'в бутылки и бочки.-

Производство этилового спирта с момента воз­никновения до начала двадцатых годов XX в. осуществлялось в.промышленном масштабе исключительно биохимическим спосо­бом, т. е. посредством брожения. За последние тридцать лет раз­работан и успешно применяется в промышленности синтетиче­ский способ получения спирта.

Биохимическим способом перерабатывают разнообразное сырье: а) сахарсодержащее (свеклосахарная меласса, сахар­ная свекла); б) крахмалсодержащее (картофель, рожь, овес, •ячмень, кукуруза, пшеница); в) материалы, содержащие клет­чатку и продукты ее разложения (древесные опилки, щепа, суль­фитные щелока) и растительные отходы сельского хозяйства и.масло-жировой промышленности (солома, хлопковая шелуха, подсолнечная лузга).

Несмотря на разнообразие перерабатываемого сырья, техно­логия опирта подразделяется всего на три основные стадии: подготовка среды для брожения» брожение и выделение спирта.

Наиболее просты \ подготовительные операции при перера­ботке сахарсодержащего сырья — свеклосахарной патоки (ме­лассы). Мелассу разбавляют водой примерно в 3 раза, подкис­ляют серной или соляной кислотой и сбраживают дрожжами. «Сбраживание мелассного раствора осуществляется непрерыв­ным способом. Сброженная жидкость содержит 8—9 об.% спир­та и называется зрелей бражкой.

Спирт нз бражки выделяют путем отгонки его на брагопере-тонных аппаратах. Полученный продукт крепостью до 90 об.°/о зюсит название спирта-сырца, так как кроме этилового спирта -содержит различные летучие примеси, имеющиеся в бражке: эфиры, альдегиды, кислоты, сивушные масла (смесь высших спиртов). Спирт-сырец путем повторной перегонки освобождают от примесей. Эта операция носит название ректификации, а полученный почти химически чистый этиловый спирт — спир­та-ректификата. Ректификат может получаться и непо­средственно из зрелой бражки на непрерывно действующих бра-торектификационных аппаратах.

Технологическая схема непрерывного производства спирта из картофеля или зерна значительно сложнее, чем из мелассы. Картофель сначала моют в картофелемоечной машине, а зерно очищают от примесей и пыли на воздушно-ситовом и магнитном сепараторах. Затем зерно измельчают на молотковой дробилке, смешивают с водой и получают замес, который подвергают теп­ловой обработке в варочном агрегате непрерывного действи$Г. Картофель тоже измельчают на специальной дробилк^г и пор­ченную при этом массу направляют в варочный агрегат. Разва­ривание осуществляют под давлением, с тем чтобы перевести крахмал в растворимое состояние, вскрыть клетки сырья и та­ким образом сделать крахмал сырья доступным для действия амилолитических ферментов в последующей стадии осахаривания. Из варочного агрегата разваренная масса непрерывно направляется в систему осахаривателей, где охлаждается до тем­пературы 56—60° С и смешивается с солодовым молоком (смесью» дробленого солода с водой) или с ферментными препаратами,, содержащими амилолитические ферменты. Под действием ами­лаз крахмал гидролизуется до сахара мальтозы. Этот процессг называется обсахариванием крахмала, а полученная мас­са — суслом. Далее сусло непрерывно подается в теплообменник для охлаждения до температуры 22—25° С. Охлажденное^ сусло* поступает на брожение в бродильную батарею, в которой сбра­живается дрожжами по непрерывнопоточной схеме. Сбраживание-осуществляется в ходе непрерывного и последовательного пере­мещения сбраживаемого сусла из одного бродильного аппарата» в другой тари температуре 23—28° С. Продолжительность броже­ния с момента поступления сусла в первый бродильный аппарат до поступления зрелщЕбражки из последнего аппарата на пере­гонку 'составляет 60—65 ч. Зрелая бражка содержит 8—9 об.% спирта. Получение спирта-сырца из бражки и ректификацию его производят так же, как и на заводах, перерабатывающих ме­лассу.

Наиболее 'сложной является переработка на спирт древеси­ны, так как кислотный гидролиз древесины осуществляется к специальных аппаратах при высоком давлении. В зависимости от характера перерабатываемого на спирт сырья изменяются технологическое оборудование и тип завода/