Периодический метод брожения

При периодическом проведении осахаривания бродильный чан заполняют осахаренной массой через определенные промежутки времени; дрожжи вводят в бродильный чан вместе с первой порцией осахаренной массы, последующие порции осахаренной массы сливают в бродильный чан без дрожжей. При непрерывном осахаривании бродильный чан заполняется непрерывно; дрожжи вводят в бродильный чан одновременно с осахаренной массой. Дрожжи спускают с такой скоростью, чтобы количество их по отношению к спускаемому суслу было не более 50%. При большем количестве дрожжей из-за их высокой кислотности (0,7-0,9°) возможна инактивация амилазы.

Независимо от способа заполнения бродильного чана количество дрожжей должно быть 6-8% от объема бродильного чана. Наполнение бродильного чана продолжается не более 8 ч.

Длительность брожения 72 ч, считая от начала залива до начала перегонки. При недостаточном числе бродильных чанов допускается длительность брожения 48 ч. Выход спирта в первом случае выше (на 0,8 дал из 1 т крахмала). Температурный режим при трехсуточном брожении 19-20°С, в период возбраживания 23-24°С, главного брожения 29- 30°С, дображивания 27-28°С. Температура регулируется подачей холодной воды через змеевики. По окончании брожения зрелую бражку направляют на перегонку. Бродильный чан после освобождения моют, дезинфицируют, стерилизуют и снова включают в работу.

Циклический метод брожения

Циклический (полунепрерывный) метод брожения разработан В.Л. Яровенко с сотрудниками. При циклическом методе брожения бродильные чаны (не менее шести) соединяют переточными трубами в батарею (рис. 5.26). Процесс брожения проводят в две стадии. Вначале заполняют батарею и бражка находится в движении, а затем она дображивает в состоянии покоя. Батарею заполняют суслом отдельными циклами: от первого головного чана к предпоследнему в одном цикле; от последнего чана батареи ко второму в следующем цикле. Осахаренную массу подводят к первому и последнему чанам батареи. При брожении в первый чан батареи вводят дрожжи, объем которых составляет 20-25% к емкости чана, и одновременно подают осахаренную массу. Заполнив значительную часть объема первого бродильного чана, бродящая масса по переточным трубам переливается во второй чан, из него в третий и т.д. Через 20-24 ч в первый головной чан снова спускают дрожжи в количестве 20-25% емкости чана. Перед началом заполнения предпоследнего чана в головной чан вновь (третий раз) вносят дрожжи. После заполнения предпоследнего чана прекращают приток осахаренного сусла в головной (первый) чан и переводят приток в последний чан, который становится головным. Одновременно с притоком сусла в головной чан подают дрожжи. За время заполнения последнего чана суслом бражка в последнем чане окончательно дображивает и ее направляют на перегонку.

Освободившийся чан моют, дезинфицируют, пропаривают и заполняют бражкой из головного чана. Во втором цикле заполнение чанов бродящей массой производят от последнего чана ко второму. Бражку подают на перегонку последовательно от последнего (по потоку) чана к первому. Следовательно, загрузка батареи идет от головного чана к хвостовому, а выгрузка зрелой бражки в обратном направлении - от хвостового чана к головному. Каждый новый цикл брожения начинается с изменения потока бродящей жидкости; при этом последний чан становится первым. Время пребывания бражки при циклическом методе во всех чанах различно. Так, в батарее из восьми чанов оно составляет в первом чане 101, во втором 84, в седьмом 13 ч. Головной чан первым заполняют и последним освобождают. Весь процесс брожения длится 60-62 ч.

Размножение дрожжей в начале производства и при переработке дефектного сырья производят периодическим способом в двух дрожжанках и возбраживателе. Емкость возбраживателя должна составлять 40% от емкости головного чана, а емкость дрожжанок 20-30% емкости возбраживателя. В дрожжанках дрожжи размножают на осахаренной массе, пастеризованной при 75°С и подкисленной серной кислотой до кислотности 0,7-1,0°. По достижении отброда 5-6° (по сахарометру) размножившиеся дрожжи передают в возбраживатель, в который одновременно с дрожжами поступает осахаренная масса. После заполнения возбраживателя его содержимое подкисляют серной кислотой до 0,4- 0,5° и оставляют дрожжи на размножение. При отброде 5-6° дрожжи передают в первый или второй головной чан.

При переработке нормального сырья применяют в качестве дрожжей отъем бродящей массы в количестве 20-25% от емкости бродильного чана. Для этого отбирают отъем бражки из первого по потоку бродильного чана при концентрации 8-10° (по сахарометру) в возбраживатель, подкисляют серной кислотой до 0,7-0,9°, охлаждают до 21 -23°С и оставляют для размножения дрожжей на 6-8 ч. После этого отъем вводят в первый бродильный чан, а освободившийся возбраживатель промывают, пропаривают и вновь заполняют бродящей массой.

Циклический метод брожения позволяет увеличить производительность бродильного отделения примерно на 25% при той же емкости чанов, что и при периодическом брожении.

Непрерывное брожение

Линия непрерывного брожения заторов состоит из двух механизированных дрожжанок 1 (рис. 5.27), каждая из которых емкостью 25- 30% от емкости возбраживателя; возбраживателя 2 емкостью 80% от емкости головного чана; двух головных бродильных чанов 3 и восьми - десяти бродильных чанов 4.

Чаны между собой соединены переточными трубами с дисковыми затворами. Перед стерилизацией головные чаны освобождают от бражки насосом 5 по коммуникации а, остальные чаны - насосом 6 и коммуникацией б.

Углекислый газ из всех чанов проходит спиртоловушку 7. Непрерывно-поточное брожение ведется таким образом. В начале производства в двух дрожжанках приготовляют 50-60% зрелых дрожжей. Зрелые дрожжи из одной дрожжанки переводят во возбраживатель, дрожжанку промывают, пропаривают, охлаждают и заполняют затором. Последний пастеризуют при 75°С, охлаждают и задают 25-30% маточных дрожжей из другой дрожжанки. При охлаждении затор подкисляют серной кислотой до 0,7-1,0° и сбраживают до 5-6% по сахарометру.

После отъема маточной культуры в первую дрожжанку зрелые дрожжи из второй дрожжанки также спускают во возбраживатель. Дрожжанку промывают, пропаривают и повторяют операции по приготовлению дрожжей, описанные выше.

В возбраживатель одновременно со зрелыми дрожжами подают охлажденный затор. После заполнения возбраживателя всю массу подкисляют серной кислотой до 0,4-0,5°. При дефектном сырье затор предварительно пастеризуют при 75°С.

Массу в возбраживателе оставляют на брожение до отброда 5- 6° и всю передают в один из головных чанов.

Одновременно со спуском засевных дрожжей и после него в головной чан непрерывно подают основной затор. При этом бродящая масса последовательно заполняет один чан за другим и зрелая бражка из последнего чана направляется на перегонку. Переточные трубы соединяют верхнюю часть каждого предыдущего чана с нижней частью каждого последующего.

В головном чане происходит главное брожение, в остальных чанах дображивание. Одним из основных условий успешного проведения непрерывного брожения является поддержание в головном чане в активном состоянии большого числа дрожжевых клеток (100-120 млн/см³).

Для ликвидации задержек и предупреждения развития бактериальной флоры головные чаны через каждые 24-30 ч по очереди полностью освобождают от бражки, перекачивая ее насосом, например, из первого чана во второй. После освобождения первого чана его вновь заполняют засевными дрожжами из возбражиателя и открывают приток затора, а бражку из второго головного чана перекачивают в третий по порядку. Затем второй головной чан заполняют так же, как и первый, и возобновляют приток затора.

С той же целью головные чаны промывают и стерилизуют паром через каждые 48-60 ч, а остальные чаны - по очереди через каждые 65-75 ч. При отключении на стерилизацию первого или второго головного чана приток сусла временно переводят на один из этих чанов. Из подлежащего стерилизации бродильного чана бражку перекачивают в последующий чан.

Для регулярного дезинфицирования и стерилизации линии солодового молока, осахаривания и охлаждения затора устанавливают параллельно две таких линии.

В бродильных чанах поддерживают температуру: в головных 25-27°С, в третьем чане 27-30°С, в остальных чанах 27-28°С. Брожение заканчивается за 60-62 ч, вместо 72 при периодическом сбраживании.