Спосіб приготування мелясного сусла

Спосіб приготування мелясного сусла, який включає процеси змішування меляси з водою, збагачення мінеральним азот- і фосфоровмісним живленням, який відрізняється тим, що мелясу підкислюють за допомогою електрохімічного оброблення води до рН 2,0-3,5, яку подають для приготування сусла із меляси Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до спиртового виробництва Відомий спосіб приготування мелясного сусла за класичною одно-потоковою схемою передбачає попереднє змішування меляси з кислотою (сірчаною, соляною), антисептиками і мінеральним живленням Асептовану мелясу змішують з водою до кінцевої концентрації сухих речовин 17-26% з титруемою кислотністю 0,4-0,7мл 1 н NaOH, що пішов на титрування 20мл сусла, яке безперервним потоком направляється в дріжджегенератор Недоліком цього способу є використання концентрованих кислот і антисептиків, бо кислоти сприяють корозії обладнання, а антисептики дефіцитні і дорого коштують За технічною суттю найбільш близьким до винаходу і прийнятим за прототип є спосіб приготування мелясного сусла з використанням неорганічних кислот і антисептиків, дивись Технологія спирту /В О Маринченко, В А Домарецький, ПЛШиян, П С Циганков, В М Швець, ІДЖолнер /Під ред проф В О Маринченко - Вінниця Поділля - 2000, 2002 - 500с Метод кислотного антисептування є традиційним, але має ряд суттєвих недоліків висока вартість кислот і антисептиків, дефіцитність антисептиків, складність ведення кислотного господарства на заводах, кородійність обладнання, питання техніки безпеки при роботі з кислотами та інше, що вимагає додаткових економічних витрат В основу винаходу поставлена задача удосконалити спосіб приготування мелясного сусла, який дозволяє відмовитись від використання кислоти і антисептиків Поставлена задача вирішується тим, що спосіб включає процеси змішування меляси з водою, збагачення мінеральним азот- і фосфоровмісним живленням, заміняють використання кислоти і антисептиків електрообробленною водою Згідно винаходу підкислення меляси проводять за допомогою електрохімічно обробленої води до рН 2,0-3,5 яка поступає для приготування сусла із меляси Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному Підготовку води проводили на електроактиваторі при ПОСТІЙНІЙ напрузі 30В і питомій витраті електроенергії 5,75-7,00кВт год/м3 При використанні напруги нижче 30В, наприклад 10В, питома витрата електроенергії зменшувалась в половину, але значно збільшувався час обробки, що в свою чергу збільшує розміри електроактиватора Використання напруги вище 30В, наприклад 40В, на швидкість протікання електрохімічної обробки суттєво не впливає, але значно збільшується питома витрата електроенергії Тому оптимальною вибрана напруга ЗОВ В якості прискорювача електрохімічної обробки води використовували 1%-ний розчин харчової солі NaCI, так як вона нетоксична, проста у використанні і дешева Головна особливість обробки води полягає в тому, що и молекули приймають участь в електрохімічних процесах, що призводить до перетворення мінеральних солей, що містяться у воді Як наслідок - в зоні анода спостерігається зниження величини рН, а в зоні катода - її підвищення СО Ю 59310 Молекулярний хлор, хлорнуватиста кислота, ппохлорит-юн, диоксид хлору, кисень та ІНШІ речовини, що утворюються при електрохімічній обробці надають обробляємій воді бактерицидні властивості При цьому хлорнуватиста кислота є більш активною, ніж ппохлоритний іон СЮ Механізм и антимікробної дії обумовлений процесом взаємодії хлору з органічними сполуками клітини з послідуючим утворенням хлорпохідних Таке пояснення механізму дії хлору добре узгоджується з його дією на широкий спектр мікроорганізмів При змішування меляси з такою водою сусло також набуває бактерицидних властивостей Для дослідження антисептичної дії мелясного сусла приготовленого з водою, що пройшла електрообробку, були проведенні досліди на СТІЙКІСТЬ мелясного сусла до закисання В порівнянні з контролем, таке сусло не змінювало кислотність на протязі п'яти діб, а титруєма кислотність становила 0,1 бмл 1н NaOH, що пішов на титрування 20мл сусла Проведення мікроскопування підтвердило відсутність молочнокислих бактерій В контрольному суслі приготовленому з артезіанської води кислотність підвищилась на 0,4мл 1н NaOH, що пішов на титрування 20мл сусла Сусло приготовлене методом кислотного антисептування змінили кислотність в бік підвищення через дві доби І на протязі п'яти діб титруєма кислотність збільшилась з 0,5 до 0,62мл 1н NaOH, що пішов на титрування 20мл сусла Тобто мелясне сусло приготовлене запропонованим методом має антисептичну дію, що дозволяє виключити використання антисептиків Метою проведення електрохімічної обробки води ставили зниження рН в анодній зоні до значень 2,0-3,5 Зниження рН нижче 2,0 економічно не вигідно, бо при цьому збільшується час обробки з Юхв до 30-40хв, що веде до збільшення питомої витрати електроенергії і збільшує час перебування води в електроактиваторі При зниженні рН до 3,5 отримана вода менш очищена від супутніх ІОНІВ І менш насичена необхідними для антисептичної дії хлорпохідними Тому оптимальним є зниження рН води в процесі електрообробки до 2,50 - 2,75 Спосіб здійснюється таким чином Мелясу змішують з водою з рН 2,50-2,75, що пройшла електрообробку, до кінцевого значення концентрації сухих речовин 17-26% Потім мелясне сусло збагачували азот- і фосфоровмісним живленням згідно норми РН мелясного сусла може вар'єруватись в залежності від буферності меляси В отриманне сусло вносили дріжджі Saccharomyces cerevisiae раси V Процес зброджування тривав три доби Приклади здійснення способу Приклад 1 На електроактиваторі приготували воду з рН 2,5 Процес електрообробки проводили при постійних значеннях напруги 30В, міжелектродній відстані 30мм і силі струму 2,32,8А За таких умов густина струму відповідала значенням 36,8-44,8А/м2 Для прискорювання процесу використовували в якості каталіта 1%-ний розчин NaCI Отриману воду змішали з мелясою до кінцевої концентрації сухих речовин 22% В якості мінерального живлення вносили ортофосфорну кислоту і сечовину згідно норми з розрахунку 21,5 і 9кг на ЮООдал спирту ВІДПОВІДНО При цьому в одному варіанті отримали мелясне сусло з рН 6,14 В іншому варіанті сусло з величиною рН 6,14 доводили сірчаною кислотою до значення рН 4,8-5,0, що відповідає кислотності мелясного сусла для однопотокової схеми Процес зброджування тривав три доби, в термостаті при температурі 2730°С Результати досліджень зведенні в таблиці 1 Концентрація спирту в дозрілій бражці і концентрація біомаси дріжджів доводить, що даний метод забезпечує нормативний вихід спирту і хлібопекарських дріжджів Приклад 2 На електроактиваторі приготували воду з різними варіантами рН При цьому в першому варіанті знижували величину рН до 1,702,00, в другому - 2,50-2,75, а в третьому до 3,003,50 Процес електрообробки проводили при постійних значеннях напруги 30В, міжелектродній відстані 30мм і силі струму 2,2-3,0А За таких умов густина струму відповідала значенням 35,248,0А/м Для прискорювання процесу використовували в якості каталіта 1%-ний розчин NaCI Отриману воду змішували з мелясою до кінцевої концентрації сухих речовин 22% В якості мінерального живлення вносили ортофосфорну кислоту і мочевину згідно норми з розрахунку 21,5 і 9кг на ЮООдал спирту ВІДПОВІДНО Зниження рН нижче 2,0 економічно не вигідно, бо при цьому збільшується час обробки з Юхв до 30-40хв, що веде до збільшення питомої витрати електроенергії і збільшує час перебування води в електроактиваторі При зниженні рН до 3,5 отримана вода менш очищена від супутніх ІОНІВ І менш насичена необхідними для антисептичної дії хлорпохідними Для дослідження хіміко-технолопчних показників провели здроджування отриманих варіантів мелясного сусла Процес зброджування тривав три доби, в термостаті при температурі 27 - 30°С Результати досліджень зведенні в таблиці 2 По отриманним технологічним показникам дозрілих бражок і враховуючи витрату електроенергії найбільш оптимальним є спосіб приготування мелясного сусла шляхом змішування меляси з електрообробленою водою з рН 2,50-2,75 59310 Таблиця 1 Показники якості дозрілих бражок № п п 1 2 3 4 5 Значення показників якості дозрілих бражок 1 варіант 2 варіант 6,14 4,90 7,94 7,38 22,60 20,02 0,174 0,212 9,05 8,76 Назва показника Активна кислотність сусла для дріжджів 5 КІЛЬКІСТЬ виділенного ССЬ, г/ЮОсм' 5 Концентрація біомаси дріжджів, г/дм' 5 Концентрація незброджених цукрів, г/ЮОсм' Об'ємна доля спирту в дозрілій бражці, об % Таблиця 2 ХІМІКО - технологічні показники дозрілих бражок №п п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Назва показника Активна кислотність електрообробленної води КІЛЬКІСТЬ виділенного ССЬ, г/ЮОсм'5 Концентрація біомаси дріжджів, г/дм'5 Концентрація незброджених цукрів, г/100см3 Об'ємна доля спирту в, дозрілій бражці, об% Вміст ефірів, мг/дм Вміст КИСЛОТ, МГ/ДМ ВМІСТ ВИЩИХ спиртів,МГ/ДМ'5 ВМІСТ альдегідів, мг/дм'5 Значення показника 1,70-2,00 7,46 18,91 2,50-2,75 8,03 23,18 3,00-3,50 7,34 17,80 0,212 0,180 0,244 8,88 114 369 166,3 9,085 9,08 114 336 154,4 8,577 8,68 123 348 166,3 9,113 Технічний результат полягає в наступному Підкислення меляси відбувається без додавання кислоти, сусло приготовлене запропонованим Способом має антисептичну дію, що дозволяє виключити використання антисептиків, при цьому забезпечується нормативний вихід спирту і хлібопекарських дріжджів Комп'ютерна верстка Т Чепелева Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна