Технологические показатели брожения
Контроль работы всего цикла работы спиртового завода это контроль показателей брожения. Ошибки, допущенные в ходе технологического процесса, обнаруживаются при анализе показателей бражки. Важнейшими показателями являются: содержание сбраживаемых веществ (несброженных сахаров), кислотность и содержание спирта.
Различают видимый и истинный отброд. Видимым отбродом называется показание сахарометра в фильтрате бражки. Сахарометр градуирован по раствору чистой сахарозы и одно целое деление его соответствует 1 % (или 1 °) сахарозы.
Истинным отбродом называется показания сахарометра в фильтрате бражки после отгона из нее спирта и доведения его до первоначального объема дистиллированной водой. Эта величина приблизительно соответствует содержанию сухих веществ.
Хотя величина отброда зависит от многих факторов, практически установлено, что при соблюдении нормального технологического режима величина отбродов более-менее постоянная. Повышение этой величины свидетельствует о неполном сбраживании. Поэтому измерение величины отброда принято в качестве одного из показателей, характеризующих процесс брожения.
При сбраживании сусла из смешанного сырья величина отброда устанавливается как средневзвешенная величина отбродов перерабатываемых культур.
Таблица 5.4 Максимальные отброды по сахарометру
| Сырье | Максимальные отброды, град, по сахарометру | |
| при периодическом разваривании | при непрерывном разваривании | |
| Картофель | +0,4 | +0,2 |
| Кукуруза | -0,2 | -0,4 |
| Просо | 0,0 | -0,2 |
| Пшеница | +0,7 | 0,0 |
| Рожь | +1,3 | +0,7 |
| Ячмень | +1,2 | +0,7 |
| Овес | +1,1 | +0,9 |
Масса картофеля и свеклы принимается условно по коэффициенту 2,7 по сравнению с зерном. Установлено, что недоброд. т.е. повышение отброда выше нормы на 1 °, соответствует недобору спирта примерно 3,5 дал на 1 т крахмала.
Одним из показателей технологического режима брожения является количество несброженных сахаров в бражке (таб. 5.5).
Таблица 5.5 Количество несброженных сахаров в бражке
| Сырье | Содержание, г/100cm3 | Общее количество редуцирующих веществ после гидролиза | |
| мальтозы | декстринов | ||
| Картофель | 0,25-0,40 | 0,1-0,6 | 0,6-1,0 |
| Кукуруза | 0,3-0,45 | 0,45-0,6 | 0,8-1,0 |
| Просо | 0,3-0,45 | 0,45-0,6 | 0,8-1,0 |
| Овес | 0,3-0,45 | 0,45-0,6 | 0,8-1,0 |
| Ячмень | 0,35-0,55 | 0,8-1,1 | 1,0-1,5 |
| Рожь | 0,5-0,8 | 0,8-1,1 | 1,2-1,8 |
Если величины, найденные при анализе, превышают норму, особенно в графе декстринов, то это свидетельствует о неполном сбраживании.
О чистоте спиртового брожения судят по нарастанию кислотности. В процессе жизнедеятельности дрожжей кислотность среды повышается на 0,2°. Большее нарастание кислотности свидетельствуете развитии кислотообразующих бактерий. Повышение кислотности связано с прямыми потерями сахара на образование кислотности и с косвенными потерями, вызванными прекращением деятельности ферментов осахаривающих материалов. При кислотности 1° деятельность ферментов прекращается. Нарастание кислотности на 1° вызывает понижение выхода спирта на 2-2,3 дал на 1 т крахмала. В зрелой бражке определяют осахаривающую способность, показывающую насколько сохранились ферменты. Определяют, кроме этого, нерастворимый крахмал в пробе нефильтрованной бражки.
Улавливание спирта
С углекислым газом из бродильных чанов уносятся и пары спирта. Для улавливания спирта применяют специальные устройства - спиртоловушки.
Спиртоловушки по конструкции бывают колпачковые, аналогичные тарелкам перегонного аппарата, пленочно-конденсационного типа, а также с наполнителем. Колпачковая спиртоловушка (рис. 5.28) представляет собой колонну из четырех-пяти тарелок брагоперегонного аппарата. Воду в ловушку подводят сверху на верхнюю тарелку так, чтобы конец штуцера подвода воды находился ниже уровня воды. Ловушка с наполнителем (рис. 5.29) проще первой по конструкции. В ее колонне смонтированы перфорированные перегородки, между которыми помещен наполнитель (кокс или кольца рашига). Подвод воды в нее производится сверху через гидрозатвор, а слив - снизу.
Так как в каждом бродильном чане брожение идет самостоятельно и интенсивность выделения углекислого газа различна, то на каждой газовой трубе, отводящей газ из чана, установлена задвижка и обратный клапан. Клапан предотвращает попадание газа из магистрали в чаны при их отключении и при давлении в них ниже давления в магистрали. Вода поступает в ловушку сверху, а углекислый газ, в котором содержатся спиртовые пары, - снизу. В противотоке спирт улавливается водой, углекислый газ поступает в углекислотный цех или в атмосферу. Водно-спиртовую жидкость выпускают из ловушки снизу через гидрозатвор. Гидрозатвор предохраняет выход газа с водно-спиртовой жидкостью.