Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Декабря 2014 в 22:16, курсовая работа
В настоящее время 90% мировой продукции дрожжей получают из мелассы — отхода свеклосахарного производства. За рубежом ее перерабатывают в смеси с тростниковой патокой. Меласса является концентрированным раствором сахаров и различных минеральных и органических веществ.
Па мощность воздуходувных машин и конечное давление оказывает влияние изменение температуры всасываемого воздуха в связи с изменением его плотности, поэтому в летнее время аэрация среды может оказаться недостаточной. Например, при температурах 0 — 25 и 30 °С плотность воздуха будет соответственно 1,2930; 1,4240 и 1,1650 кг/м3.
Изменение относительной влажности входящего воздуха сказывается на температуре культуральных сред в дрожжерастильных аппаратах: с повышением относительной влажности наружного воздуха температура в аппаратах возрастает, с понижением — падает. Это объясняется колебаниями затрат теплоты на испарение воды, насыщающей воздух при прохождении его через жидкость.
Чтобы избежать при повышении влажности наружного воздуха нарушения температурного режима в аппарате, особенно при высоких температурах, необходим запас мощности охлаждающих систем дрожжерастильного аппарата.
Культуральные среды дрожжевого производства многокомпонентны и содержат вещества с различной поверхностной активностью. В турбулентном режиме работы дрожжерастильного аппарата вокруг поверхности раздела фаз газ — жидкость образуются пленки поверхностно-активных веществ, вызывая пенообразование. Его интенсивность возрастает пропорционально наличию в среде поверхностно-активных веществ, концентрации культуральных сред, температуре и рН среды, а также ее микрообсемененности.
Важное значение имеет режим аэрации: резкие колебания количества подаваемого воздуха и периодическое прекращение его подачи создают скачкообразное увеличение толщины пены, которая трудно поддается гашению. Рост столба жидкости, а следовательно, и давления слоя снижает скорость движения пузырьков воздуха и активность пенообразования.
В дрожжевом производстве в качестве пеногасителя используют олеиновую кислоту, которая одновременно является и ростовым фактором. Однако в связи с ее дороговизной повсеместно ведутся поиски дешевого и более эффективного средства. А пока экономия дорогостоящего пеногасителя достигается тщательным соблюдением технологических режимов, чистотой культуры, подготовкой эмульсий олеиновой кислоты с водой и автоматизацией ее подачи. Эмульсию готовят в соотношении с водой 1:20 в специальных установках под воздействием звуковых и ультразвуковых колебаний.
При работе по непрерывным схемам можно значительно снизить расход пеногасителя, осуществляя отток среды сверху. При этом значительная часть пены выводится из процесса.
Технологическая схема производства дрожжей: 1 — осветлительный чан; 2 — приточный чан; 3 и 4 — стеклянные колбы; 5 — медная колба; 6 — малый аппарат чистых культур; 7 — большой аппарат чистых культур; 8 — 1-й промежуточный аппарат; 9 — 2-й промежуточный аппарат; 10 — дрожжерастильный маточный аппарат; 11 — дрожжерастильный задаточный аппарат; 12 — дрожжерастильный товарный аппарат; 13 — отборочный чан; 14 — центробежный насос; 15 — воздуходувка; 16, 17, 18 — приёмники сепарированных дрожжей; 19 — сепараторы; 20 — поршневой насос; 21 — фильтры пресс; 22 — месильная машина; 23 — формовочная машина; 24 — холодильник.
Маточные дрожжи должны обладать высокой генеративной активностью и представлять собой чистую культуру сахаромицетов без примеси посторонних дрожжевых грибов и бактерий. Подъемная сила маточных дрожжей 35...40 мин, зимазная активность 30...40 мин, мальтазная активность 70 мин, осмочувствительность не более 20 мин, почкующихся клеток не более 10%. Различают маточные дрожжи чистой культуры и естественно чистой культуры. Первые выводят из лабораторного посева платиновой петлей, вторые — из дрожжей ЧК.
Для выращивания маточных дрожжей служат цех чистой культуры и обособленное оборудование на производстве, называемое маточным порядком. Они должны быть оснащены дрожжерастильными аппаратами сепараторами, сборниками для дрожжевого молока и фильтрпрессом. Для хранения прессованных дрожжей ЧК оборудуют специальное охлаждаемое помещение.
2.6.1 Стерилизация посуды и сред
Маточные дрожжи получают в условиях надежной стерильности процесса. Лабораторную посуду, пипетки и пр. стерилизуют сухим жаром или автоклавируют, соблюдая санитарные правила.
Питательные среды лабораторных стадий стерилизуют в автоклаве при давлении 50 кПа (0,5 кгс/см2) в течение 45...60 мин либо текучим паром в аппарате Коха при 100 °С по 30...45 мин 3 сут подряд.
Аппаратуру цеха чистой культуры и маточного порядка промывают и стерилизуют так, как указано в разделе 17 при генеральной мойке.
Питательную среду в цехе чистой культуры дезинфицируют в специальном стерилизаторе либо непосредственно в инокуляторах при давлении 50 кПа в течение 45...60 мин.
В аппаратах маточного порядка среды перед использованием стерилизуют кипячением в течение 1,5...2 ч и охлаждают до 30 °С.
2.6.2 Выведение чистой культуры
Режим ВНИИХПа. Действующая многие годы классическая схема ВНИИХПа предусматривает восемь стадий на стерильных средах, из них четыре — в лаборатории, три — в цехе чистой культуры и одна — на производстве.
2.6.3 Укороченная схема выращивания маточных дрожжей
В Ленинградской лаборатории технологии дрожжей ВНИИПБТ разработана и внедрена на многих дрожжевых заводах новая технология получения маточных дрожжей ЧК и ЕЧК.
Авторами установлено следующее:
1) четкая обратная зависимость скорости роста от величины засева. Так, при снижении дозы посевного материала с 5 до 0,05 % (в 100 раз) удельная скорость роста увеличивается с 0,17 до 0,37 ч-1; выход дрожжей на бесприточных и последующих приточных стадиях не снижается;
2) соблюдение строгого
3) для аппаратов с различными
массообменными
Лимитирующим фактором стал дефицит растворенного кислорода в среде для переработки дрожжами запрограммированного количества мелассы.
С учетом изложенного разработаны варианты технологии для заводов, оснащенных различными дрожжерастильными аппаратами маточного порядка.
Главные отличительные особенности предложенной технологии:
- сокращение расхода посевного материала на всех стадиях процесса;
- высокая удельная скорость роста (0,37...0,38 ч-1 на бесприточных и 0,18...0,19 ч-1 на воздушно-приточных стадиях);
- сбалансированность притока
- подача азотного питания в
соответствии с приростом
- применение концентрированных сред;
- высокий выход высокоактивных маточных дрожжей.
Лабораторные стадии ЧК. Для всех вариантов принята единая технология лабораторных стадий. Питательной средой служит стерильное сусло без обогатителей.
/ стадия. Высевают одну петлю суточной культуры с косого суслового агара в колбу, содержащую 100 мл среды. Выращивают в термостате 24 ч при 26 °С.
// стадия. В две пастеровские колбы, содержащие по 500 мл среды, вносят по 2 мл суспензии I стадии и помещают в термостат при 26 °С на 24 ч.
/// стадия. В две колбы Карлсберга, содержащие по 7 л солодового сусла, передают содержимое пастеровских колб и выращивают 24 ч при 26 °С.
Производственные стадии ЧК. Стадия ЧК-1(неприточная). Выращенные в колбах дрожжи засевают непосредственно в аппарат ЧК-1, минуя инокуляторы цеха чистых культур. Засев 0 03.. 0,06%.
Расход мелассы 300 и 700 кг для аппаратов вместимостью 3 и 7,5 м3. Основные режимы для разных вариантов колеблются в пределах: кратность разбавления 8...9 м3/кг; длительность процесса 15...21 ч; расход воздуха 4...7 м3/(м3- ч), температура начальная 33...34 °С, конечная — 30...32°С; рН среды 4,3...4,4 со снижением до 4,0...4,1; содержание СВ начальное 8,5...9,5 %, конечное — 3,8...4,1 %. Выход дрожжей 19... 20 % с содержанием азота 2,5 % и Р2О5 1,0 %.
При использовании сушеных дрожжей ЧК предусмотрена их реактивация в большом инокуляторе с расходом 100 кг мелассы и засевом 0,06 кг дрожжей (90% СВ). В этом случае засев в ЧК-1 составляет 3,6 %. Остальные параметры схемы отличаются незначительно от приведенных выше.
Стадия ЧК-II (воздушно-приточная). Расход мелассы 1450 и 3000 кг для аппаратов объемом 30 и 50 м3. Засев дрожжами стадии ЧК-1 от 3,6 до 10 % к массе мелассы. Длительность процесса 14...18 ч. Коэффициент почасового прироста от 1,95 кг/кг в начале до 1,11 кг/кг в конце цикла. С ним сбалансирована подача мелассы и азотного питания. Фосфор вносят на складку и в первые часы притока до 7-го часа. Дестиобиотин дают на складку в количестве, восполняющем его дефицит в мелассе из расчета 250 мг на прирост 1 т дрожжей (250 мкг/кг). Аэрация среды возрастает от 20 до 70 м3/(м3- ч) со снижением до 40 м3/(м3- ч) в период дозревания.
2.6.4 Сепарирование маточных дрожжей
Сепараторы, предназначенные для маточных дрожжей, устанавливают вблизи дрожжерастильного аппарата. Должна быть предусмотрена возможность тщательной дезинфекции всех коммуникаций и емкостей. По окончании брожения культуральную среду следует немедленно подавать на сепараторы, в аварийных случаях ее необходимо охлаждать до минимально возможной температуры.
Маточные дрожжи сепарируют по двухступенчатой схеме, желательно применять для промывки воду температурой до 2 °С, чтобы 9 дрожжевое молоко после второй сепарации имело температуру до 8°С, Охлажденное молоко хранят в специально оборудованных сборниках. Если дрожжи ЧК прессуют, для их хранения должно быть отведено обособленное помещение в холодильной камере с ограниченным доступом людей.
2.6.5 Хранение маточных дрожжей
Маточные дрожжи, обладающие высокой ферментативной активностью, стойкостью и микробиологической чистотой, хорошо хранятся. Но незначительные отклонения от установленных показателей качества; приводят к быстрой потере активности культуры. Для хранения маточных дрожжей ЧК и ЕЧК в виде молока устанавливают по два сборника из нержавеющей стали, чтобы создать условия их попеременной мойки и профилактического ремонта. Сборники должны быть снабжены мешалками, охлаждающими системами, указателями уровня и выносными термометрами. При монтаже сборников предусматривают возможность самостоятельной промывки и пропарки любого участка трубопровода в любом направлении, в том числе и на выпуск в канализацию.
За техническим состоянием коммуникаций, змеевиков и всей запорной арматуры маточного отделения должен быть строгий надзор.
Зачастую на заводах возникают ситуации, при которых не удается быстро охладить маточные дрожжи и хранить их при низких температурах. При этом неизбежны потеря генеративной активности, а следовательно, и снижение экономических показателей по предприятию и целом. Для сохранения исходной генеративной активности маточных дрожжей в течение всего периода хранения рекомендуют обрабатывать их пероксидом водорода. В сборник свежеотсепарированных маточных дрожжей добавляют 0,1 % пероксида водорода или 3,3 л 33 %-ного Н2О2 на 1 м3 суспензии и тщательно перемешивают.
Консервирующее влияние пероксида водорода позволяет сохранить исходное качество дрожжей даже при нарушении температурного режима хранения. Установлено также, что пероксид водорода оказывает не только дезинфицирующее, но и стимулирующее воздействие на ферментативную активность клетки, сокращая лаг-фазу. Суспензия, обработанная после сепарирования, не нуждается в дополнительной предпосевной обработке. Следует, однако, учитывать, что суспензия образует с пероксидом водорода пену, поэтому сборник можно заполнять только на 1/3.
Товарные дрожжи выращивают в одну-две стадии. первую стадию называют генерацией Б или стадией засевных дрожжей, вторую - генерацией В, или товарной стадией.
2.7.1 Генерация Б
Засевные дрожжи готовят по периодическим схемам с длительностью цикла 8...12 ч, засевают дрожжами ЕЧК или ЧК. При передаче засевных дрожжей в товарную стадию без сепарирования дозревание ЕЧК нецелесообразно. Передача засева в активном состоянии снижает длительность лаг-фазы в товарном аппарате. Маточные дрожжи перед засевом антисептируют одним из способов, приведенных выше. Величина засева зависит от ожидаемой удельной скорости роста и длительности процесса.
Складку проводят, придерживаясь принятой на данном заводе технологической схемы. Питание подают из расчета полного обеспечения ожидаемого прироста биомассы всеми необходимыми компонентами. Длительность брожения должна обеспечивать достаточный разрыв во времени для мойки аппарата Б и всех коммуникаций. По окончании брожения дрожжи генерации Б немедленно передают для засева в товарный аппарат либо направляют на сепараторы и хранят в виде молока при температуре 2...8°С. Засевные дрожжи должны отвечать следующим требованиям: мальтазная активность 60 100 мин, зимазная - 40 50 мин, содержание азота 2,0%, Р2О6 1,0%; все клетки крупные Дрожжевая и бактериальная инфекция недопустимы.
2.7.2 Генерация В
Как указывалось выше, режимы выращивания товарных дрожжей обусловлены принятой технологической схемой.
Величину засева при расчетах режимов выращивания необходимо корректировать в соответствии с достоверной для данных условий удельной скоростью роста.
При работе по непрерывным схемам ВНИИХПа в период оттоков меласса и соли подаются равномерно в соответствии с ожидаемым почасовым накоплением дрожжей. Уровень жидкости и содержание дрожжей должны оставаться постоянными. Падение накопления дрожжей и увеличение объема отбираемой среды приводят к вымыванию основной массы дрожжей, дающей почасовой прирост.
Информация о работе Технология производства пекарских дрожжей