Требования к защите процесса брожения от микробов

Требования к защите В спиртовом производстве существует проблема защиты процесса брожения от микробного заражения. Нарастание кислотности при брожении приводит к потерям сбраживаемых углеводов, которые расходуются на развитие кислотообразующей микрофлоры. Эти потери могут быть значительными.

Что требуется для того, чтобы повысить качество конечного продукта?

По некоторым данным, каждая появившаяся молекула молочной кислоты приводит к потере молекулы этанола. Кроме уменьшения выхода спирта, повышенная кислотность бражки, как правило, ухудшает и качество конечного продукта. Вот почему на передовых предприятиях по производству спирта этой проблеме уделяется серьезное внимание. Разрабатываются программы производственного контроля, призванные решает задачи экологической безопасности производства, качества выпускаемой продукции и вопросы охраны здоровья сотрудников.

Сложность борьбы с заражающими сусло микроорганизмами заключается, во-первых, в их многообразии, а во-вторых, в их идентификации. Поэтому использование обычных антисептических препаратов не дает ожидаемых результатов, а иногда может привести и к нарушению технологического процесса. По разработанным техническим условиям предусмотрено применение антисептика — формалина, концентрация которого в сусле не должна превышать определенной величины. Увеличение дозировки формалина вызывает ингибирование дрожжевых клеток, а ограничение в применении не обеспечивает надлежащую защиту процесса от микроорганизмов.

Разработаны антимикробные препараты широкого спектра действия

Американская компания Alltech, имеющая в своем арсенале современные научно-производственные лаборатории и биотехнологические центры, поставила перед собой задачу создания антимикробного препарата с широким спектром действия. С этой целью была разработана и внедрена на спиртовых предприятиях США и Канады специальная программа по идентификации и изучению бактерий, загрязняющих процесс производства спирта. На протяжении нескольких лет микробиологи компании Alltech провели сотни исследований с различными антимикробными агентами и их смесями. Их усилия увенчались созданием принципиально нового препарата — Лактозида 247. Являясь запатентованной смесью разрешенных антибиотиков с бактериологической активностью более 700 ед. на грамм, Лактозид 247 подавляет развитие таких микроорганизмов, как Lactobacillus, Acetobacter, Streptomyces, Pediococcus, Leuconostoc. Кроме того, препарат эффективно работает в широком диапазоне температур и рН и не снижает активности дрожжевых клеток и ферментов.

Регистриция результатов исследования в производственных условиях

процесс брожения Осознавая свою ответственность перед будущими потребителями Лактозида 247, которым производство не прощает ошибок и требует от них гарантий надежности покупаемого препарата, фирма «Оллтек» шаг за шагом подтверждала его эффективность в российских условиях, проводя совместные исследования, как с учеными, так и в производственных условиях. Исследованиями, проведенными во ВНИИПБТ, установлены оптимальные дозы Лактозида 247, обеспечивающие высокую эффективность его использования. В определенных количествах препарат добавлялся в осахаренное сусло с повышенной исходной кислотностью (0,32Д). Доза ввода препарата выбиралась в соответствии с рекомендациями производителя: от 1 г до 4 г на 1 м3 массы. В процессе сбраживания фиксировалась динамика изменения кислотности бражки (таблица). Исходя из данных, приведенных в таблице, наиболее рациональной следует считать дозу Лактозида 247 в пределах 2-4 г на 1 м3 бражки.

Какие условия влияют на эффективность действия препарата

Эффективность действия препарата во многом зависит от момента его введения. В лабораторных исследованиях Лактозид 247 задавался как в процессе осахаривания, так и в начальный период сбраживания. Во всех опытных образцах показатели кислотности бражки были стабильными, а нарастание кислотности в процессе брожения не превышало 0,12Д. Таким образом, на экспериментальных стадиях выявлено активное антимикробное действие препарата Лактозид 247, обеспечивающего высокую чистоту брожения. На следующем этапе изучалось влияние препарата на процесс дрожжегенерации. Для этого подсчитывалось количество дрожжевых клеток в бродящей массе при наличии препарата и без него. Процесс контролировался по динамике выделения диоксида углерода. Согласно полученным данным, Лактозид 247 не влияет на жизнедеятельность дрожжевых клеток. Несмотря на положительные результаты, полученные во ВНИИПБТ, антимикробное действие препарата было проверено и в производственных условиях ОАО «Лакашинский спиртзавод».

Регистрация результатов испытаний и выявление оптимального варианта

На предприятии перерабатывалось остродефицитное сырье с высокой кислотностью бражки. Было залито 2 контрольных препарат Лактозид 247 в количестве 2-4 г на 1 м3 бражки. Предварительно он растворялся питьевой водой в соотно­шении 1:30 — 1:50, затем полученный раствор добавлялся в готовые дрожжи перед спуском их в очередной бродильный чан. Результаты испытаний показали высокую антимикробную актив­ность препарата, что выразилось в ста­билизации показателей кислотности. В контрольных чанах наблюдалось нара­стание кислотности до 0,63Д и более, а в опытных чанах этот показатель был в пределах нормы. По кислотности браж­ки и другим технологическим показате­лям установлена оптимальная доза Лактозида 247, которая составляет 2 г на 1 м3 бражки. В ходе производственных испыта­ний Лактозида 247 были получены и другие очень важные результаты:

  • Спирты в контрольном и опыт­ном вариантах по своим органолептическим свойствам не отличались.
  • Газохроматографический анализ показал снижение концентрации всех примесей, что положительно влияет на качество спирта, определяемое ГОСТ Р 51615-2000.

Разработка и ут­верждение Технологической инструк­ции по использованию антимикробно­го препарата

брожениеГоворя о повышении качества спир­та при использовании Лактозида 247, следует отметить, что финансовые зат­раты в этом случае не столь велики. При среднем выходе спирта 1000 дал из 130 м3 бражки и расходе препарата 2 г/м3 они не превышают 1500 рублей. Таким образом, по результатам лабораторных и производственных испытаний подтверждена высокая ан­тимикробная активность препарата Лактозид 247, что позволяет сделать вывод о целесообразности его применения при переработке дефектного сырья, вызывающего значительное нарастание кислотности, а также при неблагоприятных условиях проведения технологического процесса.

На основании успешного примене­ния Лактозида 247 разработана и ут­верждена «Технологическая инструк­ция по использованию антимикробно­го препарата Лактозид 247 в процес­сах производства спирта из крахмало-содержащего сырья», а сам препарат внесен в Дополнение №4 в «Реестр сырья и материалов, разрешенных к применению при производстве алко­гольной продукции».

Н.В. Борисов, кандидат технических наук, заместитель генерального директора, ООО «Оллтек»