Оцукрювання розвареної маси

Мета оцукрювання розвареної маси крохмалевмісної сировини - гідроліз кро­хмалю і білків охолодженої розвареної маси ферментами оцукрюючих матеріалів -солоду або ферментних препаратів мікробного походження.

Як оцукрюючі матеріали використовують солодове молоко або ферментні пре­парати мікробного походження різного ступеня концентрування. Витрати оцукрю­ючих матеріалів найбільш доцільно розраховувати по одиницях їх активності на одиницю маси крохмалю (од.ГлА/г; од.ОЗд/г).

Сусло (спиртового виробництва) - охолоджена розварена маса, оброблена фе­рментами оцукрюючих матеріалів.

Процес оцукрювання складається з таких стадій: охолодження розвареної маси до заданої температури оцукрювання; змішування розвареної маси з оцукрюючим матеріалом; оцукрювання крохмалю; охолодження сусла до початкової температу­ри зброджування сусла (температури "складки"). Ці технологічні стадії здійсню­ють в окремих апаратах, послідовно з'єднаних, або в одному апараті.

Оцукрювання проводять безперервним способом з вакуум-охолодженням роз­вареної маси.

Оцукрювання з виносним вакуум-охолодженням проводять в оцукрювачі після охолодження розвареної маси у окремо змонтованій вакуум-випарній камері (рис. 5.5). Розрідження в ній підтримують 80-82 кПа, температура маси миттєво зни­жується від 104-107° С до 60-62° С. Після змішування з оцукрюючим матеріалом в оцукрювачі температура маси знижується до оптимальної величини — 57-58° С.

Розварена маса із паросепаратора-витримувача поступає у вакуум-випарну камеру 2, встановлену на висоті не менше 9 м від рівня сусла в оцукрювачі, в якій підтримується розрідження 80-82 кПа. Розрідження створюється внаслідок само-випаровування води в камері 2 і конденсації пари в поличковому (або кожухотруб-ному) конденсаторі 3. Із 1 м³ розвареної маси випаровуються біля 60 кг води. Не-конденсуючі гази разом з невеликою кількістю води та конденсатом відкачуються вакуум-насосом типу РМК (або іншого типу) 4.

Охолоджена розварена маса по барометричній трубі стікає в оцукрювач 1, в який безперервно подають оцукрюючий матеріал. Тривалість оцукрювання 10-20 хв.

Рівень маси в оцукрювані підтримують автоматично поплавковим регулятором. Сусло із оцукрювана через уловлювач 7 відкачують у теплообмінник типу "труба в трубі", де воно охолоджується до температури 18-20°С. Сусло для дріжджів пода­ють із оцукрювача в дріжджанки без охолодження.

У процесі оцукрювання розвареної маси 75-80 % крохмалю гідролізується до мальтози ферментами солоду або до глюкози і мальтози ферментами мікробного походження, залишаються 20-25 % граничних декстринів, які дооцукрюються в процесі зброджування сусла.

У залежності від довжини ланцюга декстрини дають з розчином йоду різне забарвлення. Декстрини, які мають 4-6 залишків глюкози (ахродекстрини) не заба­рвлюються йодом, ті, що мають 8-12 глюкозних залишків (еритродекстрини) заба­рвлюються йодом у червоний колір, а декстрини Із 30-35 залишків глюкози (аміло­декстрини) забарвлюються йодом у синій колір.

11О

Із загального крохмалю, введеного у виробництво з сировиною і солодом, у дозрілій бражці залишається нерозчинним від 1 до 3,5 %, що при максимальному значенні складає біля третини всіх втрат. Крохмаль основної сировини майже по­вністю розчиняється при розварюванні. Крохмаль ячмінного солоду в процесі всього виробництва розчиняється на 60-65 %, просяного - на 25-30 %. Тому для змен­шення втрат крохмалю й інтенсифікації процесів оцукрювання і зброджування до­цільно використовувати комплекс мікробних ферментних препаратів.

Білки розвареної маси під дією протеолітичних ферментів гідролізуються до пептидів і амінокислот, які використовуються для живлення дріжджів у процесі зброджування. У суслі вміст змінного азоту збільшується в 2-4 рази в порівнянні з розвареною масою.

Різні види продуцентів ферментів мають неоднакову протеолітичну активність. Наприклад, Asp.awamori, Bac.subtilis майже не синтезують протеїнази, Asp.oryzae містить її. Таким чином, при заміні солоду більшістю ферментних препаратів не забезпечується необхідна для живлення дріжджів кількість азоту і для покриття його дефіциту використовують додаткове азотовмісне живлення.

Фосфорорганічні сполуки, наприклад, фітин, під час оцукрювання під дією фосфотаз частково гідролізуються. Продуктами розпаду є неорганічні фосфати, солі фосфорної кислоти й інозит (шестиатомний циклічний спирт). Інозит стимулює ріст дріжджів. Крім того, фосфорна кислота бере участь у деяких проміжних реак­ціях при бродінні.