Условия выбора дрожжей на спиртовых заводах отрасли

Рынок биопрепаратов предлагает спиртовым заводам разработку технических условий на производственные дрожжи различных расс.

Об условиях использования дрожжей на спиртзаводах

Дрожжи различных расс применяют:

для сбраживания сусла при температурах ниже 30oС – XII;

для сбраживания сусла при температурах ниже 36oС – Y 717, К 81, 985 Т и другое.

Выбор той или иной рассы дрожжей – основного средства производства спирта – зависит от задач, решаемых заводом в конкретный период его деятельности:

увеличение производительности бродильного отделения;

охлаждение бродильных чанов и дрожжанок;

улучшение качества спирта и в некоторых других случаях.

Следует отметить, что большее число заводов старается использовать собственные дрожжи, возобновляемые после каждого годового капитального ремонта оборудования. В статье приведены данные, полученные ООО «Биотехнология 91» при работе на спиртовых заводах различной производительности.

Об условиях повышения производительности бродильного отделения

В настоящее время повышение производительности бродильного отделения без установки дополнительного количества бродильных чанов возможно путем сокращения сроков сбраживания сусла или увеличения его концентрации. Продолжительность сбраживания сусла зависит от способов его приготовления и используемых осахаривающих материалов (ферментов или солодового молока).

Выбор рассы дрожжей проводился на заводе, перерабатывающем зерно при условиях:

при его дроблении молотковой дробилкой с 75-85%-ным проходом через сито с диаметром отверстий 1,0 мм и 100%-ным проходом через сито с диаметром отверстий 2,0 мм;

при условии приготовления замеса температурой 58-62oС (в смесителе), гидродинамической обработке замеса 16–18 ч, тепловой обработке замеса при температуре 75-80oС;

при условии осахаривания замеса одним ферментным препаратом — источником -амилазы;

периодическим способом сбраживания сусла с начальной концентрацией 14,5–15,0oБ.

Окончанием условий брожения считался момент, когда массовая концентрация растворимых углеводов в бражке снижалась до 0,65–0,68 г/100 мл (в соответствии с действующим регламентом). Сравнивались дрожжи расс XII и Y 717. Брожение осуществлялось при температурах 28–30oС для рассы XII и 34–36oС для рассы Y 717 и введении в бродильный чан 8–10% производственных дрожжей. Полученные результаты приведены в таблице и показаны на рисунке.

О техусловиях применения дрожжейПримечания:

1. При сбраживании сусла дрожжами XII рассы за 48 ч нарастание кислотности не превышало 0,25oК.

2. При сбраживании сусла дрожжами рассы Y 717 за 72 ч нарастание кислотности достигало 0,45oК.

Об условиях увеличения производительности бродильного отделения

о ТУ на спиртовых заводахПрименение XII рассы дрожжей обеспечило увеличение производительности бродильного отделения на 20% (по сравнению с дрожжами рассы Y 717) за счет сокращения продолжительности сбраживания до 48 часов. Следует отметить, что в некоторых случаях сбраживание сусла осуществлялось за 42 часов. Во всех случаях при определении продолжительности сбраживания сусла учитывалось время его пребывания в передаточном чане. Увеличение концентрации сусла с 14,5 до 16,5oБ повысило производительность бродильного отделения на 8–9% за счет повышения содержания спирта в бражке.

Недостатками сбраживания концентрированного сусла следует считать:

повышенный расход электроэнергии при охлаждении сусла в теплообменниках типа «труба в трубе»;

продолжительность сбраживания всеми рассами дрожжей не менее 72 часов;

сверхнормативное нарастание кислотности (более 0,2oК) при сбраживании всеми рассами дрожжей (кроме XII рассы).

Перечисленные недостатки исключили возможность применения рассматриваемого технологического приема для повышения производительности бродильного отделения.

Об условиях охлаждение бродильных чанов и дрожжанок

Любые пути уменьшения количества охлаждающей воды при приготовлении дрожжей и сбраживании сусла приносят ощутимое снижение себестоимости спирта. Проведенное исследование показало, что использование дрожжей, позволяющих сбраживать сусло при температуре 35–36oС, не снижает расхода охлаждающей воды.

Поскольку высокая температура сбраживания сусла приводит к количественным потерям спирта и снижению его качественных показателей (вкуса и запаха) за счет развития молочнокислых бактерий, то использование термотолерантных дрожжей целесообразно только в условиях недостатка холодной воды на охлаждение бродильных чанов и дрожжанок (например, жарким летом при выходе из строя устройств для охлаждения воды).

Об условиях улучшения качества спирта

Опыт работы многих заводов не выявил прямого влияния используемых расс дрожжей на качество спирта. Тем не менее, в летнее время на многих предприятиях ухудшаются вкус и аромат готового продукта, что можно объяснить развитием посторонних микроорганизмов при сбраживании сусла (сверхнормативным нарастанием кислотности).

Существуют два пути стерильного ведения технологии: использование антибиотиков; соблюдение регламентных режимов работы. Антибиотики (пенициллин) растворяют в воде, и раствор заливают в бродильный чан, что сдерживает нарастание кислотности при сбраживании сусла. Подобный прием увеличивает себестоимость спирта, и его используют заводы, у которых нарастание кислотности в бродильном отделении превышает 1,2oК.

Внимательное и ответственное отношение к дрожжам – основное условие производства спирта

ТУ на спиртовых заводахВ журнальной статье трудно рекомендовать пути проведения работ в соответствии с регламентом предприятия. Однако следует отметить, что при производстве спирта необходимо внимательное и ответственное отношение к дрожжам. Микроскопический анализ дрожжевых клеток и дрожжевой популяции в целом позволяет методом раздавленной капли определять: процентное количество почкующихся клеток; величины микроорганизмов; процентное количество мертвых клеток в дрожжевой суспензии; содержание гликогена в дрожжевых клетках; бактериальную инфекцию в производственных дрожжах и сбраживаемом сусле.

Большую помощь в работе с дрожжами оказывает «Атлас производственных дрожжей Saccharomyces cerevisiae рассы XII (для работников спиртовых заводов, перерабатывающих зерно)» [2], в котором приведено изображение дрожжей под микроскопом. Эти микрофотографии облегчают работу обслуживающего персонала спиртового завода при разведении чистой культуры дрожжей, дрожжегенерации и сбраживании сусла. Помещенные в атласе рекомендации по использованию микроскопического анализа позволяют обеспечить стерильное ведение технологии.

Л.А.Лихтенберг, ООО «Биотехнология 91»

Литература

1.Колосков С.П. Оборудование спиртовых заводов. М., «Пищевая промышленность», 1975. — С. 150 – 151.

2.Лихтенберг Л.А., Двадцатова Е.А., Чередниченко В.С. Атлас производственных дрожжей Saccharomyces cerevisiae рассы XII (для работников спиртовых заводов, перерабатывающих зерно). — М., «Пищепромиздат», 1999. — С. 25.