Практическое занятие № 4 Расчеты по культивированию засевных дрожжей(2 часа)

Для культивирования дрожжей в дрожжанках из осахаривателя направляют сусло в количестве:

по массе: М_с1 = М_с • m₁ / 100 дм³,

где m₁ – процент отбора сусла из осахаривателя, величина которого зависит от применяемой технологической схемы;

по объему: V_c1 = V_с • m₁ / 100 дм³

Количество фильтрата сусла:

по массе: М_с.ф. = М_сф. – m₁ / 100 кг

по объему: V_с1ф. = V_сф. • m₁ / 100 дм³

Количество сухих веществ в фильтрате сусла:

= М_с1ф • СВ_с.ф. / 100 кг

При условии достижения истинной доброкачественности дрожжевого сусла Д_ист. и соотношении продуктов гидролиза крахмала: глюкозы и декстринов, равном 2:1, количество глюкозы составит:

М_гл1 = ( • Д_ист / 100) • 2/3 кг

Количество декстринов:

М_дек1 = ( • Д_ист / 100) • 1/3 кг

Количество несбраживаемых веществ:

М_несб.1 = - М_гл.1 – М_дек1 кг

В сусло для культивирования дрожжей вносят ферментный препарат, содержащий глюкоамилазу.

Количество ферментного препарата

по объему: V`_ф2 = М_кр • m₁ • Н₃ / (100 • А₂) дм³

где Н₃ – норма расхода ферментного препарата для дрожжевого сусла;

по массе: М `<sub>ф2</sub> = V`_ф2 • ρ_ф2 кг

Масса сухих веществ в ферментном препарате:

М ` = М`_ф2 • СВ_ф2 / 100 кг

Масса раствора ферментного препарата:

М ` = М ` • n₂ кг

Массовая доля сухих веществ в растворе ферментного препарата:

СВ ` = М ` • 100 / М ` %

Объем раствора ферментного препарата:

V ` = М ` / ρ` дм³

Масса сухих веществ фильтрата сусла с учетом внесения ферментного препарата:

М^СВ = М + М ` кг

Масса фильтрата сусла с учетом внесения ферментного препарата:

М = М_с1ф + М_ф2 кг

Массовая доля сухих веществ фильтрата сусла:

СВ = М^СВ • 100 / М %

Объем фильтрата сусла:

V = М / ρ дм³

Для подкисления в сусло вносят серную кислоту, расход которой составит:

по объему: V_к.1 = V(К_к – К_н) • 0,049 • 1,042 / 20 • 1,84 дм³

где К_к – конечная кислотность сусла, град;

К_н – начальная кислотность сусла, град;

0,049 – содержание кислоты в 1 см³ 1н раствора кислоты, г;

1,042 – количество кислоты, плотностью 1,84 кг/м³, содержащееся в 1 кг кислоты;

20 – количество сусла, в котором определяется кислотность, см³;

по массе: М_к.1 • ρ _к кг

При внесении в сусло серную кислоту предварительно разбавляют водой в соотношении 1: n_3.

Количество воды для разбавления кислоты:

V_в.к1 = V_к1 • n₃ или М_вк1 кг

Масса сусла с учетом внесения ферментного препарата и серной кислоты составит:

М `_с1 = М_с1 + М_ф2р. + М_вк1 + М_к1 кг

Объем сусла:

V `_с1 = V_с1 + V_ф2р. + V_вк1 + V_к1 дм³

Количество сусла, которое образуется в дрожжанках при культивировании дрожжей, составит:

по объему: V_сп1 = В_гл • М_гл1 / 100 дм³

где В_гл – выход спирта из 1т глюкозы, дал;

по массе: М_сп1 = V_сп1 • ρ_сп кг

Масса образовавшегося диоксида углерода:

М `_со2 = 0,955 • М_сп1 кг

где – 0,955 – количество диоксида углерода, выделяющегося при образовании единицы массы спирта.

Масса засевных дрожжей:

М_др1 = М `<sub>с1</sub> – М `_со2 кг

Масса фильтрата засевных дрожжей:

М_др1ф. = М_др1 – (М • m₁ / 100) кг

Массовую долю сухих веществ в фильтрате засевных дрожжей (истинных отброд) определяют при удалении спирта из бродящей массы, заменяя его водой.

Массовая доля сухих веществ в фильтрате засевных дрожжей:

СВ_др1 = (М_дек1 + М_несб.1 + М_к1) • 100 / (М_др1ф. – М_сп1 + V_сп1) %

Объем фильтрата засевных дрожжей:

V_др1ф. = (М_др1ф. – М_сп1 + V_сп1) / ρ_др1ф. дм³

Объемная доля спирта в фильтрате засевных дрожжей:

К_сп1 = V_сп1 • 100 / V_др1ф. %

Объем засевных дрожжей:

V_др1 = V_др1ф. + (V_д. • m₁ / 100) дм³

При включении в технологическую схему второй стадии культивирования дрожжей (в дрожжегенераторах или возбраживателе) расчет проводят аналогично расчет засевных дрожжей в дрожжанках.

Для культивирования дрожжей в дрожжегенераторах из осахаривателя направляют сусло в количестве:

по массе: М_с2 = М_с • m₂ / 100 кг

где m₂ – процент отбора сусла из осахаривателя;

по объему: V_с2 = V_с. • n₂ / 100 дм³

Количество фильтрата сусла:

по массе: М_с2ф. = М_с.ф. • m₂ • / 100 кг

по объему: V_с2ф. = V_с.ф. • m₂ / 100 дм³

Количество сухих веществ в фильтрате сусла:

М = М_с2ф. • СВ_с.ф. / 100 кг

Количество глюкозы:

М_гл2 = (М • Д_ист. / 100) • 2/3 кг

Количество декстринов:

М_дек2 = (М • Д_ист / 100) • 1/3 кг

Количество несбраживаемых веществ:

М_несб.2 = М - М_гл2 – М_дек2 кг

Расход серной кислоты составит:

по объему: V_к2 = V_с2(К_к – К_н) • 0,049 • 1,042 / 20 • 1,84 дм³

по массе: М_к2 = V_к2 • ρ_к кг

Количество воды для разбавления кислоты:

V_в.к2 = V_к2 • n₃ дм³ или М_вк2 кг

Масса сусла с учетом внесения кислоты:

М `_c2 = V_c2 + М_к2 + М_вк2 кг

Масса сусла с учетом внесения кислоты:

V `_с2 = V_c2 + V_к2 + V_вк2 дм³

Количество спирта, которое образуется в дрожжегенераторах, составит:

по объему: V_сп2 = В_гл. • М_гл2 / 100 дм³

по массе: М_сп2 = V_сп2 • ρ_сп кг

Масса образовавшегося диоксида углерода:

М ``_со2 = 0,955 М_сп2 кг

Масса засевных дрожжей:

М_др2 = М `_с2 – М ``_со2 кг

Масса фильтрата засевных дрожжей:

М_др2ф. = М_др2 – (М • m₂ / 100) кг

Массовая доля сухих веществ в фильтрате засевных дрожжей:

СВ_др2 = (М_дек2 + М_несб2 + М_к2) • 100 / (М_др2ф. – М_сп2) + V_сп2) %

Объем фильтрата засевных дрожжей:

V_др2ф. = (М_др2ф. – М_сп2 + V_сп2) / ρ_др2ф. дм³

Объемная доля спирта в фильтрате засевных дрожжей:

К_сп2 = V_сп2 • 100 / V_др2ф. %

Объем засевных дрожжей:

V_др2 = V_др2ф + (V_д. • m₂ / 100) дм³

При условии использования промывных вод в количестве n₄ % от объема засевных дрожжей в дрожжанках количество промывных вод в дрожжегенераторах составит:

V `<sub>в.пр.</sub> = V<sub>др1</sub> • n<sub>4</sub> / 100 дм<sup>3</sup> или М `_в.пр. кг

Количество засевных дрожжей в дрожжегенераторах составит:

по объему: V `<sub>др2</sub> = V<sub>др2</sub> + V<sub>др1</sub> + V `_в.пр. дм3

по массе: М `<sub>др2</sub> = М<sub>др2</sub> + М<sub>др1</sub> + М `_в.пр. кг