Оборудование для производства кваса

     Непрерывное запаривание. Для автоматизации запаривания зернопродуктов Ф. Ф. Якубович и В. В. Рудольф предложили конструкцию запарника непрерывного действия.

     На рис. 89 приведена принципиальная схема непрерывно действующего запарника и агрегата, подающего солодово-ржаное тесто в него для тепловой обработки. Периодическое запаривание. Для запаривания зернопродуктов применяют варочный аппарат, приведенный на рис. 88. Он представляет собой стальной цилиндрический резервуар /, снабженный крышкой 3, паровой рубашкой 2 и вертикальной якорной мешалкой 7, приводимой во вращение через редуктор от электродвигателя. Мешалка делает 50 об1мин. В крышке имеется загрузочный люк 4 с винтовым затвором. Аппарат имеет штуцер для выхода продукта, штуцер для ввода пара и штуцер для выхода конденсата. На крышке аппарата находится штуцер 10 для манометра и предохранительного клапана. На паровой коммуникации у ввода в корпус аппарата также устанавливают манометр.

     Внутренние стенки аппарата покрыты эмалью толщиной 0,6 - 0,8 мм. Опорой для аппарата служат четыре опорные лапы на башмаках.

     Подготовка к запариванию начинается с ввода в аппарат горячей воды (50 - 60° С) из расчета 0,7-1 л на каждый килограмм зернопродуктов. Из общего количества зернопродуктов запаривается 87%: из них 53% ржаного солода и 34% ржаной муки; 13% ячменного солода добавляют для осахаривания гущи после спуска первого сусла. После напуска воды включают мешалку, и через загрузочный люк 4 засыпают названные зернопро-дукты. После этого загрузочный люк зак

     Запарник представляет собой цилиндрический стальной резервуар, разделенный перегородками на четыре камеры. Все камеры соединены последовательно переливными трубами, которые обеспечивают непрерывную подачу запариваемой хлебной массы из камеры в камеру. При входе .в каждую камеру труба соприкасается со сферическим отражателем, приваренным к верхнему простенку камеры. Каждая камера снабжена манометром и предохранительным клапаном.

     К корпусу запарника присоединена парораспределительная гребенка, от которой пар подается во все камеры.

     

     Рис. 89. Принципиальная схема непрерывного запаривания (предложение Ф. Ф. Якубовича и В. В. Рудольфа):

     1 - нория; 2- автовесы; 3 - бункер-смеситель; 4 - шнек; 5 - дозатор для воды; 6 - тестомесильный агрегат; 7-питающий трубопровод; 8 - коловратный насос; 9 - цилиндрический резервуар; 10 - парораспределительная гребенка; // - сферические отражатели; 12 - переливные трубки; 13 - сифонные трубки; 14 - конденсатор; 15 - штуцер; 16 - предохранительные клапаны; 17 - обратный клапан; 18 - паровые форсунки; 19 - сегнерово колесо.

     Пар в запарник подается через паровые форсунки, установленные по внутреннему периметру; по центру каждой камеры установлено сегнерово колесо, обеспечивающее поступление пара в центральные слои запариваемой массы, а также ее перемешивание, благодаря чему отпадает необходимость в применении специальной мешалки. Для улавливания и конденсации летучих ароматических веществ, выделяющихся при запаривании, к корпусу запарника подведен трубопровод (сифонные трубки) от конденсатора.

     Конденсатор - небольшой металлический резервуар с внутренним змеевиком, по которому циркулирует охлажденная вода. Водяные пары, насыщенные ароматическими веществами, попадают через сифонный трубопровод в конденсатор, где конденсируются, и конденсат через спускной штуцер непрерывно отводится в заторный чан.

     Непрерывное запаривание зернопродуктов производится таким образом. Ржаная мука и дробленый ржаной солод подаются норией 1 через автоматические весы 2 в бункер-смеситель 3. Смесь муки и солода шнеком 4 подается в тестомесильный агрегат 6, в который одновременно из дозатора поступает вода, нагретая до 55 - 60° С. Замес по трубопроводу направляется в коловратный насос, который подает его в первую (верхнюю) камеру запарника.

     Ударяясь о сферический отражатель 11, замес разбрызгивается и заполняет камеру. Одновременно начинается тепловая обработка массы паром. По заполнении первой камеры масса перемещается через переливные трубки 12 в следующую камеру, где также продолжается тепловая обработка паром. Наконец, запариваемая масса зернопродуктов поступает в четвертую (нижнюю) камеру; отсюда готовая запаренная масса непрерывно подается в заторный чан.

     На линии подачи замеса от коловратного насоса 8 к запарнику установлен обратный клапан 17; на линии подачи паров из запарника на конденсацию имеются предохранительные клапаны 16.

     Аппараты для затирания зернопродуктов и осахаривания затора

     Для приготовления квасного сусла применяются заторные аппараты с паровой рубашкой и с паровым змеевиком.

     Заторный аппарат с паровой рубашкой (рис. 96) представляет собой цилиндрический корпус / со сферическими крышкой и днищем и паровой рубашкой 2 (охватывающей цилиндрическую поверхность и днище), покрытой теплоизоляцией 3. В нижней части аппарата на вертикальном валу насажена пропеллерная мешалка 4 с нижним приводом от электродвигателя через червячный редуктор. В центре сферического дна аппарата имеется устройство для спуска затора. Это устройство представляет собой чугунный корпус, в котором имеются отверстия для вала мешалки 'сальник) и штуцер для сливного вентиля, управляемого с площадки посредством шпинделя с ручным маховичком 5. Сферическая крышка соединена непосредственно с корпусом аппарата и заканчивается вытяжной трубой. В крышке устроены раздвижные дверцы 6,

     Заторный аппарат с паровым змеевиком (рис. 97) представляет собой цилиндрический корпус 1, покрытый теплоизоляционным слоем 2. Днище аппарата плоское. На вертикальном валу насажена лопастная мешалка 3 с верхним приводом от электродвигателя через червячный редуктор. Аппарат снабжен паровым змеевиком 4 и декантатором для удаления сусла. Аппарат имеет три штуцера: загрузочный штуцер в крышке аппарата; сливной штуцер для осахарен-ного затора внизу цилиндрического корпуса и штуцер для промывных (сточных) вод в днище.

     Перед подачей запаренной массы в заторный аппарат его наполняют (на '/з емкости) водой с температурой 30-35° С. Затем включают мешалку и пропускают в него из запарника запаренную массу. Выдувание запаренной массы продолжается 5-10 мин.

     После перемешивания заторной массы набирают в заторный аппарат дополнительно потребное количество воды (в зависимости от израсходованных зернопродуктов) и засыпают ячменный солод.

     

     Рис. 96. Заторный аппарат с паровой рубашкой:

     1 - цилиндрический корпус; 2- паровая рубашка; 3 - теплоизоляция; 4 - пропеллерная мешалка; 5 - ручной маховичок; 6 - дверцы.

     Осахаривание затора производят с соблюдением следующего температурного режима: нагревание до 50° С и выдержка при 50° С (белковая пауза) 10 мин; повышение температуры до 63° С и выдержка при 63° С - 60 мин (мальтозная пауза); подогрев до 72° С и выдержка при 72° С - 20 мин (декстриниза-ция). Затем температуру затора повышают до 78° С и выдерживают его при этой температуре 5-10 мин (инактивация ферментов) .

     Для отделения сусла от дробины (гущи) готовый затор спускают из заторного аппарата через сливное устройство и перекачивают его центробежным насосом в фильтрационный или отстойный чан. 
 

     Фильтрация сусла

     Для отделения сусла от гущи (дробины) осахаренный затор поступает в фильтрационный или отстойный чан. Фильтрационный чан представляет собой стальной цилиндр с плоским дном (рис. 98). На расстоянии 10-15 мм от основного дна укладывают разборное бронзовое фильтрационное сито, составленное из отдельных сегментов. Оно опирается на ножки высотой 12-15 мм, находящиеся на расстоянии 30-40 см одна от другой, и на борт шириной 25 мм, расположенный по окружности чана. В центре чана сегменты опираются на узкую поверхность корпуса приводного вала разрыхлителя. В одном из сегментов, имеется отверстие для удаления дробины.

     Для отвода сусла в дне фильтрационного чана имеются выходные отверстия, являющиеся началом отводных труб, которые снабжены кранами, регулирующими скорость стока сусла. Для сбора сусла под кранами имеется сборный медный лоток. Он соединен с насосом для подачи мутного сусла обратно в фильтрационный чан. Сборный лоток вместе с фильтрационными кранами называется фильтрационной батареей.

     Внутри фильтрационного чана имеется поплавковый декан-татор, который позволяет декантировать верхний слой отстоявшегося сусла. 
 
 
 
 
 

     Рис. 97. Заторный аппарат с паровым змеевиком:

     / - цилиндрический корпус; 2 - теплоизоляция; 3- лопастная мешалка; 4- паровой змеевик.

     

     Для более полного извлечения экстрактивных веществ из заторной гущи в фильтрационном чане установлен разрыхлительный механизм. Он состоит из вертикальных ножей с приваренными к ним пропашниками, закрепленными на двух массивных поперечинах (плечах), которые укреплены на вертикальном валу. При вращении разрыхлитель разрезает заторную гущу на ряд TOHKiyfc концентрических колец и слегка разрыхляет ее. 
 
 
 

     Рис. 98. Фильтрационный чан:

     1 - фильтрационные трубы; 2 - фильтрационные краны; 3 - сегнерово колесо; 4 - разрыхлитель; 5 - насос гидравлического подъемника; ^& - цилиндр гидравлического подъемника; 7- редуктор; 8 - коробка скоростей; 9-регулятор разности давлений: 10 - поступление воды; // - выход гущи (дробины).

     Промывная вода, попадая в прорези, извлекает из гущи экстрактивные вещества. Разрыхлитель приводится во вращение снизу электродвигателем через коробку скоростей и червячный редуктор.

     

     Выщелачивание гущи производится горячей водой (75- 80° С), поступающей из латунного промывного аппарата (оросителя), укрепленного в фильтрационном чане под разрыхлителем. Промывной аппарат представляет собой цилиндрический сосуд, в котором в горизонтальной плоскости диаметрально закреплены две трубки, закрытые на концах. Обе трубки снабжены мелкими отверстиями.

     Вода поступает в цилиндрический сосуд и из него в обе трубки с отверстиями. Вытекая из отверстий этих трубок, вода приводит промывной аппарат во вращение по принципу сегнерова колеса. Промывной аппарат вращается медленно, со скоростью 5-10 об/мин, что способствует равномерному орошению всей поверхности выщелачиваемой гущи.

     После подачи в фильтрационный чан затор оставляют в покое 30 мин (отстаивание). Затем путем быстрого попеременного открывания и закрывания кранов в зоне стоков создают вихревые движения. Мелкие частички гущи поднимаются со дна, и через краны вытекает мутная жидкость, называемая мутным суслом. Эта производственная операция называется пропуском кранов.

     Мутное сусло осторожно перекачивают небольшим центробежным насосом по трубе обратно в фильтрационный чан. Возврат сусла продолжается до тех пор, пока вытекающее из кранов сусло не станет прозрачным. Прозрачное сусло направляется через выносной холодильник в бродильный чан. При наличии поплавкового декантатора отбор осветлившейся верхней части затора совмещают с фильтрацией, отбирая при этом сусло в отдельный сборник, из которого насосом подают его через холодильник на брожение.

     По окончании фильтрации первого сусла оставшуюся гущу подвергают непрерывному или периодическому выщелачиванию. При периодическом выщелачивании гущу заливают горячей водой (70°С), перемешивают, дают отстояться 60 мин, после чего декантируют второе сусло. Затем вторично гущу заливают горячей водой, перемешивают, дают отстояться 60 мин и декантируют третье сусло. Второе и третье сусло собирают в промежуточный сборник или сразу его направляют через холодильник в бродильный чан.

     Концентрация общего (сборного) сусла должна быть не менее 1,8% по сахарометру; объем его должен соответствовать количеству кваса, получаемого из определенной нормы зерно-продуктов.

     Оставшуюся в фильтрационном чане гущу выгружают через люк в днище аппарата и по наклонному спускному желобу направляют в закрытый бункер для отпуска на корм животным.

     Продолжительность операций при осветлении сусла приведена в табл. 31.

     По данным ВНИИПБПа, выход экстрактивных веществ из зернопродуктов при рациональном способе на 15% больше, чем при настойном способе. Кроме того, при рациональном способе упрощается технологическая схема и удешевляется себестоимость кваса, так как не требуется выпекать квасные хлебцы и их транспортировать. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Таблица 31 Схема работы фильтрационного чана