Ассортимент уксуса и показатели качества

Кроме непрерывного применяется циркуляционный способ производства, сущность которого состоит в том, что окисляемое сусло непрерывно или многократно пропускают через засеянную бактериями насадку генератора до тех пор, пока не окислится весь спирт, после чего готовый уксус выкачивают, а в генератор заливают свежее сусло. Процесс окисления длится 5—6 сут. Сусло готовят из спирта, воды и питательных веществ без добавления уксуса. Питательные вещества задаются в двойном количестве по сравнению с количеством, задаваемым при других способах.[3]

При циркуляционном способе необходимо поддержание определенной температуры внутри генераторов, обеспечивающей энергичное кислотообразование: в верхней части генератора около 30° С, в нижней — около 33—34° С. Поддержание температуры на определенном уровне достигается посредством теплообменника, устанавливаемого между напорным чаном и генератором. По окончании окисления готовый уксус сливают и начинают новый цикл.

Генератор, применяемый при циркуляционном способе, не пропускает воздуха и не связан с атмосферой, а требуемое количество воздуха нагнетается в генератор воздушным насосом с более или менее постоянной скоростью. Поэтому в бродильном отделении не происходит накопления паров спирта, ацетальдегида и уксусной кислоты, что с санитарной точки зрения является достоинством способа. Кроме того, суточная производительность окислительных генераторов при циркуляционном способе повышается до 4 кг уксусной кислоты с 1 м3 стружки. Выход уксуса достигает 85—90 кг и более.

Московский уксусный завод и Институт химического машиностроения применили такой вариант непрерывного культивирования, при котором бактерии все время находятся в состоянии высокой окислительной активности и выход уксусной кислоты с 1 м3 стружки достигает 40—70 кг.

Отбираемый из генератора уксус осветляют и фильтруют. Для осветления уксуса применяют желатин, рыбный клей или активный уголь. Обработанный указанными средствами уксус оставляют на несколько дней для отстаивания. Осветленный уксус сцеживают, а осадок фильтруют для извлечения оставшегося в нем уксуса. Иногда весь уксус после отстаивания фильтруют на многослойной фильтровальной установке, состоящей из фильтрационной ткани, песка.[5]

Профильтрованный неразбавленный уксус наливают в дубовые бочки и хранят в них не менее 2 мес в лагерном отделении уксусного завода. Свежий уксус из генератора обычно имеет резкий запах и вкус. После хранения (старения) уксус приобретает приятные запах и вкус, качество его значительно улучшается. Некоторые химические изменения, происходящие во время старения уксуса, подобны тем изменениям, которые наблюдаются при старении вина. Одним из таких изменений является этерификация. Крепость уксуса после определенного срока выдержки разбавлением водой доводят до стандартной кислотности. Разбавление уксуса водой производят в градуированных резервуарах, снабженных лопастной мешалкой. По достижении требуемой кислотности разбавленный уксус фильтруют.

Если уксус высокой кислотности сохраняется без изменения неограниченное время, то в разбавленном водой уксусе могут развиться слизеобразующие уксуснокислые бактерии и уксусные угри, вызывающие помутнение продукта. Чтобы предотвратить порчу уксуса, его пастеризуют. Пастеризацию уксуса производят в непрерывно действующих аппаратах, изготовленных из хромоникелевой стали. Уксус, проходя через пастеризатор, нагревается до 60—70° С. При наличии в уксусе уксусных угрей его до разбавления водой обрабатывают поваренной солью в концентрации 1—2%, которая смертельна для названных микроорганизмов при двухсуточной выдержке.[2]

Уксус разливают в бочки и бутылки. При розливе в бочки уксус заливают в горячем состоянии непосредственно из пастеризатора. При розливе в бутылки уксус предварительно пропускают через холодильник.

 

 

3 подбор оборудования

3. 1 Компоновка технологической линии

Приготовление биохимического уксуса из следующих стадий, которая описывает операторная модель процесса производства (приложения 2 и 3), которая соответствует технологической схеме (приложение 1):

• приготовление сусла в емкости для сусла (t=18-22°С)
• брожения сусла в ферментере F60( τ=4…5 сут. ; t=32-36°С);
• осветление уксуса в сепараторе-осветлителе  (τ=1 сут.,  t=20-22°С);
• фильтрование уксуса в фильтр-прессе  ( t=18-22°С);
• выдержка уксусной кислоты (τ=2  мес.; t=18-22°С);
• разбавление уксуса в градуированных резервуарах (снабженных лопастной мешалкой);
• пастеризация уксуса в чане для пастеризации уксуса (τ=38 мин; t=60-70°С);
• охлаждения в разборном пластинчатом теплообменнике APV Теплотекс A055/Q055 (t=38 °С);

• розлив в бутылки с использованием автоматической линии розлива B7 для уксуса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Устройство и принцип действия линии

 

Сусло для ферментации готовят из спирта, воды и добавок, обеспечивающих развитие бактерий, в специальных емкостях для приготовления сусла. С этой целью в сусло вносят минеральные соли(сульфат аммония, диаммонийфосфат, гидрофосфат калия, суперфосфат), сахара(техническая глюкоза, крахмальная патока, солодовое сусло).

Ферментацию проводят в ферментере, изготовленных из дерева, керамики, нержавеющей стали и других кислотоустойчивых материалов.

Для увеличения площади поверхности окислительного взаимодействия в ферментер вводят наполнитель-стружку из бука, граба, березы. Уксуснокислые бактерии закрепляются на поверхности стружек.[1]

Стружку орошают подготовленным суслом, бактерии окисляют спирт в уксусную кислоту. Из сборника сусло с помощью насоса через теплообменник повторно перекачиваю в  ороситель. Оптимальная температура для интенсивного кислообразования в верхней части генератора 28-32 ºС, в нижней-32-36 ºС. Процесс ферментации продолжается 4…5 сут. , накопление уксусной кислоты составляет 9-10%. Высокая производительность генератора обеспечивается необходимой аэрации среды. Полученный воздух сливают, оставляя в генераторе небольшое его кол-во, и начинает следующий цикл. В ферментер подают приготовленное сусло.

Таблица 3.2.1 Технические характеристики ферментера F60

 

Показатель	Значение
Макс. производительность, л/час	10
Объем, л	8,600
Рабочий объем, л	6
Высота заполнения, мм	5,500

 

Ферментер F60 предназначен  для производства натурального уксуса из спирта, виноматериалов и плодового сырья. Гарантированная производительность предлагаемого ферментера F60 составляет 240 л спирта / 24 ч при рабочем объеме 6.000 л. Это соответствует годовой производительности около 840.000 л уксуса, кислотность которого составляет 10%. Ферментер F60 предназначен для циклического процесса производства уксуса с содержанием кислоты 14% (полунепрерывный процесс). В состав агрегата входят: Резервуар из специальной стали. Охлаждающий змеевик. Аэратор. Пеная система, пеноотделитель. Система охлаждения, регулирование подачи охлаждающей воды. Закачивающий и откачивающий заторные насосы. Подающий и отводящий трубопроводы. Воздуховод со счетчиком объемного потока. Фильтр с активированным углем для установки в воздуховоде. Датчик давления для регистрации уровня заполнения бака, температурный датчик PT100. Система управления на базе программируемого логического контроллера «Siemens». Система «Аlcocontrol», для непрерывного измерения уровня содержания спирта и автоматического управления процессом ферментации при производстве уксуса. Датчик для измерения содержания спирта.

Таблица 3.2.2 Технические характеристики

сепаратора РОТОР-ВВЦГ-1,5

Показатель	Значение
Макс. производительность, л/час	3000
Мощность, кВт	1,5
Частота вращения барабана, об/мин	6500
Температура сепарирования, ºС	22
Вес, кг	408
Габаритные размеры, мм	840˟628˟1198

 

Осветление уксуса происходит в сепараторе-осветлителе РОТОР-ВВЦГ-1,5. Сепаратор РОТОР-ВВЦГ-1,5 предназначен для тонкой очистки (осветления) вина от мути, оставшейся после предварительного осветления свежего, сброженного вина. После сепарирования продукт приобретает прозрачность, чистоту цветового оттенка, красивый товарный вид, не теряя при этом ни крепость, ни вкусовые качества.  
Сепаратор может также использоваться для осветления пива, соков, уксуса и т.д. Тип сепаратора – герметичный с периодической центробежной выгрузкой осадка (винная муть) на ходу машины и автоматической безразборной мойкой в конце сепарирования. Герметичность сепаратора позволяет исключить потери летучих веществ (спирт, углекислота и др.) при сепарировании вина и пива. Выгрузка осадка происходит частично или полностью, через заданные интервалы времени, в ручном или автоматическом режиме. Очищенный продукт выводится под давлением по трубопроводу в производственные емкости. Вывод очищенного продукта оборудован манометром, гидрозатвором, и дросселем для регулировки. 

Таблица 3.2.3 Технические характеристики

пластинчатого фильтра FRC40-12.

Показатель	Значение
Макс. производительность, л/час	1650
Мощность, кВт	1,5
Количество пластин	12
Площадь фильтрации,	1,63
Габаритные размеры, мм	1200˟660˟950

 

Фильтрование проходит в пластинчатом фильтре FRC40-12.

Фильтры делают возможным получение за один цикл фильтрации, двойную фильтрацию этого же продукта. Это возможно за счет применения двух типов фильтрующих картонов. Как пример можно привести одновременное использование фильтра предварительной очистки и осветляющего фильтра.

Получение такого эффекта происходит благодаря использованию промежуточной пластины, предназначенной для двойной фильтрации. Эта пластина, в свою очередь, выступает разделителем пакета пластин на два сектора. В каждый из секторов вставляют фильтрующий картон, который подбирается в соответствии с необходимой степенью фильтрации.

К основным характеристикам этих фильтров относят: простоту их конструкции, простоту работы, возможность работы с большими фильтрующими поверхностями, отсутствие подвижных механических частей, возможность работы с большим увеличением давления, увеличивающим цикл фильтрации.

рама изготовлена из нержавеющей стали;

пластины из материала “Noryl”;

клапана и трубопроводы из нержавеющей стали;

манометры и смотровые стекла;

краны для отбора проб;

винтовой прижим;

поддон из нержавеющей стали для сбора продукта;

изготовление из нержавеющей стали AISI 316;

реконверсионная камера для двойной фильтрации;

питающий насос;

гидравлический прижим ручной или механический;

пластины из нержавеющей стали;

рамки для D.E. фильтрации (кизельгуровой)

Для улучшения вкуса и запаха уксус выдерживают в дубовых бочках.

Стандартную кислотность пищевого уксуса получают, разбавляя его водой до требуемой концентрации уксусной кислоты.

Готовый уксус пастеризуют для получения продукта, стойкого при хранении.

Таблица 3.2.4 Технические характеристики теплообменника APV Теплотекс A055/Q055.

Показатель	Значение
Макс. площадь теплообмена,	150
Расход воды,  /ч	60
Давление, мПа	25
Диаметр патрубков, мм	100
Площадь пластин,	0,55
Количество ходов	1

Охлаждение уксуса происходит в теплообменнике APV Теплотекс A055/Q055.

Теплопередающая поверхность пластинчатых теплообменников APV Теплотекс A055 и Q055  образована из тонких штампованных гофрированных пластин из высококачественной стали AISI 316.

Рабочие среды в теплообменнике движутся в щелевых каналах сложной формы между соседними пластинами. Герметичность каналов и распределение теплоносителей по каналам обеспечивается с помощью резиновых уплотнений, расположенных по периметру пластины. Уплотнение крепится к пластине с помощью клипс (Paraclip).

Уплотнение, расположенное по периметру пластины, охватывает два угловых отверстия, через которые входит поток рабочей среды в межпластинный канал и выходит из него, а через два других отверстия, изолированных дополнительно кольцевыми уплотнениями, встречный поток проходит транзитом. Вокруг этих отверстий имеется двойное уплотнение, которое гарантирует герметичность каналов.