Виділення дріжджів із зрілої бражки та їх промивка

На спиртових заводах для виділення дріжджів Із бражки використовують п'яти- і семиступеневу, а також ступенево-кругову схеми сепарування. Вони відрі­зняються кількістю і принципом організації промивок дріжджів водою, кількістю сепараторів, витратою води, електроенергії.

Типовою вважається семиступенева схема сепарування дріжджів, яку викори­стовували на спиртових комбінатах великої потужності.

Семиступенева схема сепарування дріжджів. В основу схеми покладені ре­зультати досліджень, проведених у к. ВНДІПрБ і ВНДІХПД, та досвід роботи Лох-вицького спиртового комбінату, який вперше у к. СРСР здійснив виробництво хлі­бопекарських дріжджів. У схемі передбачені двохступеневе виділення і концентру­вання дріжджів, три протитокові промивки з ціллю вилучення спирту і двохступе-нева остаточна промивка дріжджів від залишків бражки.

Об'єм дріжджової суспензії після першого ступеня сепарування складає 20% об'єму зрілої бражки, після другого ступеня сепарування - 5% об'єму зрілої браж­ки, або 25% об'єму дріжджового концентрату після першого ступеня сепарування. На цьому закінчується виділення дріжджів із зрілої бражки і починається промивка їх артезіанською водою.

Воду подають на третю промивку (перед п'ятим ступенем сепарування). Про­мивну воду після третьої промивки використовують для другої промивки четвертим ступенем сепарування), а промивну воду після другої промивки - для першої промивки (перед третім ступенем сепарування).

 

Промивка дріжджів здійснюється в ежекторах, де завдяки великим швидко­стям забезпечується добре перемішування води із залишками бражки і промивка дріжджів.

Промивну воду після шостого і сьомого ступенів сепарування дріжджів відво­дять у каналізацію, а дріжджову суспензію після останнього ступеня сепарування спрямовують у збірник готового концентрату, де охолоджують розсолом до 2...4° С, а потім насосом подають у фільтр-прес.

Вміст біомаси дріжджів у концентраті після сьомого ступеня сепарування скла­дає 400...500 г/л. Загальна витрата води на промивку дріжджів 70... 100% до об'єму зрілої бражки, яка надходить на перший ступінь сепарування. Після фільтр-пресу дріжджі вологістю 72... 75% формують, упаковують і відправляють у холодильну камеру, де їх охолоджують і зберігають при температурі 0,..4° С.

Для вловлювання спирту застосовують дріжджові сепаратори закритого типу. При виділенні дріжджів із бражки за цією схемою досягається їх добра проми­вка; недоліки - велика кількість сепараторів, великі витрати води і електроенергії. П'ятиступеІІева схема сепарування дріжджів. На спиртових заводах вико­ристовують скорочену схему сепарування І промивки дріжджів (рис. 12.1), що має 4-5.ступенів. Ця схема відрізняється від семиступеневої схеми тим, що виключа­ються четверта та п'ята промивки дріжджів свіжою артезіанською водою з наступ­ним скидом промивних вод у каналізацію.

 

 

Рис. 12.1 Апаратурно-технологічна схема

п'ятиступеневого сепарування дріжджів: 1-5 - ступені сепарації.

Умовні позначення; бражка, дріжджовий концентрат, суспензія;

1а - артезіанська вода; 1п - промивна вода

У раніше розроблених схемах виділення дріжджів із зрілої бражки промивка дріжджів здійснювалася в ежекторах. У теперішній час встановлено, що промивка дріжджів у збірниках дріжджової суспензії більш ефективна, тому що внаслідок тривалішого контакту дріжджової клітини з водою досягається добра відмивка дрі­жджів від барвних речовин.

Як видно з рисунка, чиста артезіанська вода вводиться тільки у збірник дрі­жджового концентрату після четвертого ступеня сепарування, з якого подається у сепаратор п'ятого ступеня. На третьому і четвертому ступенях промивка дріж­джів здійснюється промивними водами, які надходять від наступних степенів се­парування.

На практиці чиста вода, окрім п'ятого ступеню, вводиться і на інші ступені промивки, так що витрати води залишаються великими, а якість промивки дріж­джів при скороченні кількості ступенів погіршується. При цьому концентрація біо­маси дріжджів на останньому ступені сепарування недостатня - лише 300-350 г/л, а вміст спирту у промивній воді складає від 1,0 до 2,5 об. %.

Перевагою цієї схеми є зменшення кількості сепараторів і витрат електроенергії.

Ступенево - кругова схема сепарування. Попередні схеми виділення дріж­джів із зрілої бражки передбачають ступеневу періодичну промивку дріжджів. Прин­ципова відміна від них ступенево-кругової схеми сепарування полягає у тому, що здійснюють безперервну промивку дріжджів з використанням кругової схеми сепа­рування.

Періодична та безперервна промивки складаються з трьох операцій; додаван­ня води до промивної суспензії, перемішування суспензії з водою і відокремлення промивної води у сепараторах. При періодичній промивці вони проводяться у зга­даній послідовності, при безперервній - одночасно. Безперервна промивка, як пра­вило, проводиться при постійному об'ємі дріжджової суспензії, що промивається.

При стуненевій промивці витрати води й електроенергії у 1,8...2,4 рази біль­ші, ніж при безперервній промивці при однаковому ступені відмивки дріжджової суспензії від залишків бражки. При безперервній промивці знижуються втрати дрі­жджів з промивною водою. Крім цього, для здійснення її потрібно значно менше сепараторів, збірників, насосів і комунікацій, ніж для ступеневої, а для розташу­вання обладнання необхідна мінімальна виробнича площа. Безперервна промивка дріжджової суспензії дозволяє зменшити витрати пари на виділення спирту із про­мивної води, тому що зменшується її об'єм і підвищується відповідно вміст спирту.

При роботі з застосуванням цієї схеми сепарування дуже важко підтримувати оптимальні умови процесу і, мабуть, тому у виробництві вона не впроваджена.

Інтенсифікація промивки дріжджів. Дріжджі, виділені із зрілої мелясної бражки, мають темний колір, що зумовлено адсорбцією на їх поверхні головним чином меланоїдинів. У слабокислому середовищі, яке підтримується у мелясному суслі, цей процес різко підсилюється при рН<4, коли меланоїдини представляють собою катіони і тому активно сорбуються на поверхні дріжджових клітин, які ма­ють від'ємний потенціал. Способи промивки дріжджів, які застосовують у проми­словості, розроблені без урахування електрокінетичних властивостей дріжджових

клітин і барвних речовин. Для інтенсифікації цього процесу треба створити умови, при яких меланоїдини десорбують з поверхні дріжджових клітин, тобто змінити знак заряду одного з взаємодіючих компонентів. Перезарядка дріжджових клітин неприпустима: при втраті заряду вони гинуть, і природно, непридатні для хлібови-печення. Єдиний шлях - змінити знак заряду меланоїдинів. При рН>9 меланоїдини перетворюються в аніони:

які повинні десорбувати з поверхні тепер уже однойменнозаряджених клітин. Ці теоретичні передумови способу інтенсифікації промивки дріжджів були підтвер­джені експериментально.

На цьому принципі заснований спосіб інтенсифікації промивки дріжджів, за­пропонований к. КТІХПом. Після виділення і концентрування у два ступеня дріж­джі двічі у противотоку промивають артезіанською водою. Після першої промивки створюють рН 11...13, додаючи у дріжджову суспензію розчин гідроксиду натрію або аміаку. Після такої обробки ферментативна активність і стійкість дріжджів при зберіганні не знижується. Способом КТІХП можна при однаковому ступені вида­лення барвних речовин виділення і промивку дріжджів проводити у 4 ступеня се­парування, чим скоротити витрати води та електроенергії.