Tehnologia Fabricarii Alcoolului Din Materii Prime Amidonoase

8/13/2019 Tehnologia Fabricarii Alcoolului Din Materii Prime Amidonoase

1/22

TEHNOLOGIA FABRICARIIALCOOLULUI DIN MATERII

PRIME AMIDONOASE

TEHNOLOGIA FABRICARII ALCOOLULUI DIN MATERIIPRIME AMIDONOASE

Fabricarea alcoolului din materii prime amidonoase se poate face prin doua grupede procedee:

- cu fierberea sub presiune a materiei prime;

- fara fierbere sub presiune.

Schema tehnologica de fabricare a alcoolului din materii prime amidonoase(cartofi, cereale) se prezinta in figura 8.

CEREALE

(CARTOFI)

Enzime dezaharifi are

Enzimedef!"idifi are

APA


2/22

Receptie

ultiplicare

!epozitare in laborator

"ransport

#recuratire


3/22

$antarire #refermentare

acinare

Fluidificare

Racire la %%&$

'cidulare

aharificare


4/22

Racire la & &$#lamada de

dro*die

+nsamantare

Fermentare

!istilare

Rafinare

!epozitare

Fi#$ %$ S hema &ehn'!'#i a a fa ri arii a! ''!"!"i din ma&erii rimeamid'n'a*e fara fier ere *" re*i"ne

ALCOOLRAFINAT ALCOOLTEHNIC

ULEIDEFU+EL

BORHOT


5/22

#rocedeele clasice de producere a alcoolului din materii prime amidonoase se bazeaza pe fierbere sub presiune a materiilor prime, care se face in scopul gelificarii sisolubilizarii amidonului astfel incat acesta sa poata fi atacat de catre amilaze lazaharificare.

'ceste procedee prezinta urmatoarele deza anta*e:

- consumul de energie termica este ridicat;

- modul de lucru este, de regula, discontinuu, iar posibilitatile de recuperare a calduriisunt reduse;

- datorita solicitarii termice ridicate a materiilor prime ( %& /% &$) se formeazamelanoidine si caramel;

- plamezile obtinute nu sunt omogene, iar borhotul rezultat are o aloare fura*era mai

scazuta.

'plicarea procedeelor de prelucrare fara presiune necesita o maruntire optima amateriei prime, astfel incat sa se obtina randamente ma0ime in alcool, cu un consumminim de energie. 1 maruntire insuficienta a materiei prime poate conduce la pierderi inalcool de pana la 2& l3t cereale sau chiar mai mult.

+nainte de a fi introduse in procesul tehnologic materiile prime amidonoase suntsupuse unor operatii au0iliare pregatitoare de transport, spalare, curatire si e entualmaruntire.

,$ PREGATIREA CARTOFILOR SI CEREALELOR

#regatirea cartofilor se realizeaza prin spalare cu apa pentru indepartareaimpuritatilor aderente (nisip, pamant, pietre, paie). #entru acest scop, cartofii sunt preluatidin magazia de depozitare prin canale de transport hidraulic si adusi la un ele ator carealimenteaza masina de spalat cartofi. 'ceasta este pre azuta cu doua sau treicompartimente prin care cartofii sunt transportati cu a*utorul unui a0 cu palete. Spalarease face cu apa, care circula in contracurent cu cartofii, iar corpurile grele trec prin fundul

perforat al masinii si sunt colectate in camere de unde se e acueaza periodic.

$artofii spalati sunt preluati de un ele ator, care ii ridica pana la cantarul automat

de cartofi. !in cantar cartofii sunt trecuti intr-un buncar care alimenteaza fierbatoarele prin deschiderea unei clapete.

#rocedeele de fierbere si zaharificare continua a cartofilor necesita o maruntire prealabila cat mai fina a acestora, care se realizeaza cu a*utorul unor mori cu ciocane saua unor razatoare de cartofi.


6/22

#regatirea cerealelor se realizeaza prin precuratire cu a*utorul tararelor aspiratoaresi a separatoarelor magnetice, prin care sunt indepartate impuritatile continute: plea a,nisip, paie, pietris, corpuri metalice. $erealele sunt apoi cantarite si maruntite. #entrumaruntirea cerealelor se folosesc in practica trei grupe de procedee:

- macinarea uscata;

- macinarea umeda;

- macinarea uscata si umeda (in doua trepte).

$erealele astfel pregatite sunt introduse in fierbator, tinandu-se seama ca la fierbereacerealelor se adauga si apa.

-$ FIERBEREA MATERIILOR PRIME AMIDONOASE

1peratia de fierbere este necesara deoarece amidonul natural continut in materiile prime amidonoase, cereale sau cartofi, nu poate fi atacat de catre amilazele din malt, farao prealabila gelifiere si solubilizare care se realizeaza prin fierbere sub presiune. +n figura4 este prezentata schema procesului tehnologic de fierbere a cerealelor si a cartofilor.

!e la cantarul , materia prima (cereale sau cartofi) este transportata in rezer orul dealimentare 2. #rin conducta , materia prima trece prin cadere libera in fierbatorul 5, incare se introduce apa prin conducta % si abur prin conducta /.

asa fiarta din fierbator see acueaza prin conducta 6 inzaharificatorul 8, iar aburul de


7/22

circulatie in prinzatorul deamidon 4.

Fig.4. Schema procesului tehnologic de fierbere a cerealelor si a cartofilor

7elifierea amidonului se face prin imbibare cu apa si incalzirea la temperatura degelifiere, care este in functie de felul amidonului. 'stfel pentru amidonul din cartofi,temperatura de gelifiere este de /% &$, pentru cel din porumb 6% &$, pentru cel din grau64 8& &$, pentru orez si orz 8& &$.

#entru fierberea materiilor prime amidonoase se folosesc instalatii de fierbere sub presiune de forma cilindro-conica, confectionata din tabla de otel care sa reziste la / 6 at.#artea conica este mult mai inalta, reprezentand 23 35 din inaltime, astfel incat sa se

poata goli complet fierbatorul la sfarsitul operatiei. Fierbatoarele pot fi alimentate cu aburatat pe la partea superioara cat si pe la partea inferioara. $apacitatea fierbatoarelorariaza intre %&& si %&& l.

+n functie de felul si calitatea materiei prime, regimul de fierbere difera ca durata,temperatura ma0ima, cantitatea de apa adaugata la fierbere si modul de introducere aaburului in fierbator.

'stfel, cartofii necesita o durata mai scurta si o temperatura ma0ima de fierberemai scazuta in comparatie cu cerealele. Regimul de fierbere difera si in functie decalitatea cartofilor sau a cerealelor. 'stfel, cartofii inghetati sau alterati se fierb la otemperatura mai scazuta decat cei sanatosi, iar cerealele cu structura sticloasa necesita unregim mai intens de fierbere decat cele fainoase.

#entru o gelifiere cat mai completa a amidonului si e itarea inchiderii la culoare prin formarea melanoidinelor si caramelului este necesara in timpul fierberii, prezentaunei cantitatii suficiente de apa. +n timp ce cartofii proaspeti contin suficienta apa pentrufierbere, la fierberea cartofilor uscati si a cerealelor trebuie sa se adauge o cantitatecorespunzatoare de apa. 'stfel pentru && g porumb se adauga 2%& && l apa, pentru&& g grau 24& l apa, iar pentru && g secara && l apa.

1peratia de fierbere decurge in doua faze:

- incalzirea produsului pana la temperatura de fierbere;

-

mentinerea temperaturii ma0ime de fierbere.#resiunea ma0ima de fierbere si durata ei de mentinere depinde de felul si structuramateriei prime; insa trebuie sa se respecte foarte e0act durata totala de fierbere si cea dementinere la presiunea ma0ima:


8/22

5 at % at / at

- durata totala de fierbere, minute /& 4& %& 8& 5& 6&

- durata de mentinere a presiunii ma0ime, minute 2& & & 2& % &

Fierberea se efectueaza cu abur la presiuni de pana la / bari, in autocla e erticalecilindroconice de tip 9enze, a and capacitati de % 6 m .

+n figura & se reda in sectiune longitudinala fierbatorul pentru cereale sau cartofi.'cestea se compune din urmatoarele parti principale: corpul aparatului , care seconfectioneaza din tabla de otel de 8 & mm; arful conului 2, care este supus la cea maimare uzura, este construit din tabla de otel de 2 5 mm; capacul fierbatorului , careinchide orificiul pe unde se introduce materia prima si apa. #rinderea capacului serealizeaza cu suruburi dispuse pe circumferinta acestuia; supapa de siguranta 5, care esteastfel reglata ca la depasirea unei anumite presiuni sa deschida orificiul de iesire aaburului din fierbator; racordul pentru aburul de circulatie %, prin care aburul care a

strabatut masa din fierbator iese in atmosfera sau este condus mai intai la prinzatorul deamidon pentru recuperarea amidonului antrenat din fierbator; manometrul /, montat lacapatul unei conducte de cupru care se gaseste la un ni el si o pozitie con enabila, ca sa

poata fi usor obser at de operatori.

Fig. &. 'utocla ul 9enze pentru

fier erea erea!e!'r *i a ar&'fi!'r


9/22

Racordul 6 ser este pentru introducerea aburului in fierbator, iar entilul 8 pentrue acuarea masei din fierbator. $onducta 4 se foloseste pentru prele area probelor dinfierbator.

+nainte de incarcarea fierbatorului se procedeaza astfel: se inchide entilul de

e acuare 8. Se controleaza daca supapa de e acuare 5 nu este blocata. $and se fierbcerealele, se introduce cantitatea de apa necesara prin conducta %, din schema tehnologicarespecti a, si apoi materia prima prin capacul . Se obser a daca indicatorulmanometrului se afla in pozitia zero. Se erifica starea garniturii gurii de incarcare, ceinchide capacul prin strangerea uniforma si corespunzatoare a tuturor suruburilor.$aneaua de pe conducta de luare a probelor trebuie sa fie inchisa. Se deschide apoientilul 6 de admisie a aburului in fierbator si se deschide corespunzator entilul de peconducta % de e acuare a aburului din circulatie.

+n timpul fierberii se obser a in permanenta presiunea la manometru care nutrebuie sa depaseasca ni elul indicat pentru timpul scurs de la inceperea fierberii. !aca

presiunea depaseste limita necesara, se inchide entilul de admisie a aburului, iar candaceasta este sub limita se deschide mai mult entilul de abur.

asa fiarta se e acueaza prin deschiderea treptata a entilului de e acuare 8,entilul de pe conducta de abur de circulatie % si cel de admisie 6 trebuie sa fie in acesttimp inchise. !upa e acuarea continutului fierbatorului, in ederea suflarii resturilor demasa fiarta se inchide entilul 8, se ridica cu abur presiunea la 2,% at si apoi sedeschide dintr-o data entilul 8. Se inchide apoi entilul 6 de admisie a aburului infierbator.

#entru reluarea procesului de fierbere, gura de incarcare a fierbatorului se

deschide numai dupa ce manometrul indica presiunea zero in aparat.

.$ +AHARIFICAREA MATERIILOR PRIME AMIDONOASE

!upa ce amidonul din materia prima a fost gelificat si solubilizat prin fierbere sub presiune, masa fiarta obtinuta este supusa in continuare operatiei de zaharificare, princare se realizeaza transformarea amidonului in glucide fermentescibile de catre dro*die.


10/22

#rocesul tehnologic de zaharificare a materiilor prime amidonoase se desfasoara dupaschema prezentata in figura . ateria prima fiarta din fierbatorul sau bateria defierbatoare se descarca in zaharificatorul 2. aptele de slad din rezer orul este trecutin cantitatile stabilite prin curgere libera in zaharificator. a fabricile dotate si cu

prinzator de amidon, continutul acestuia este trecut periodic in zaharificator, imediat dupagolirea fierbatoarelor. !upa zaharificare la temperatura de & &$ se introduce cantitatea dedro*die necesara pentru fermentare.

Fig. . Schema tehnologica de zaharificare

#lamada zaharificata in care s-a introdus dro*dia, dupa omogenizare si racire latemperatura de fermentare, este preluata de o pompa si trimisa in linurile de fermentare.

1peratia de zaharificare mai este denumita si plamadire, intrucat se obtine o plamada care contine toate componentele insolubile ale materiei prime si a maltului.aharificarea se poate realiza in trei moduri, in functie de agentul de zaharificare:

- cu malt erde;

- cu preparate enzimatice microbiene;

- cu acizi minerali.

+n fabricile de alcool este cea mai raspandita zaharificarea pe cale enzimatica cua*utorul maltului erde sau a preparatelor enzimatice microbiene.


11/22

'ctiunea de zaharificare a maltului erde se datoreaza continutului sau in enzimeamilolitice, in principal si


12/22


13/22

'lte parti componente: e0haustorul 4 pentru e acuarea aburului care se dega*aintens in timpul descarcarii fierbatoarelor; conducta de abur &, pentru marirea tira*ului sisterilizarea e0haustorului; conducta pentru e acuarea condensului care se formeaza ine0haustor; entilul si conducta 2, pentru golirea zaharificatorului; termometrul .

+n conducerea practica a operatiei de zaharificare trebuie sa se aiba in edereurmatoarele:

- sa se creeze conditii optime de temperatura pentru actiunea de fluidificare si dezaharificare produsa de amilaze;

- termorezistenta celor doua amilaze la temperatura de zaharificare;

- p9-ul optim al plamezilor;

- e itarea contaminarilor cu microorganisme straine;

- simplificarea pe cat posibil a operatiei.

+n timpul operatiei de zaharificare se controleaza:

- gradul de zaharificare;

- gradul >alling si coeficientul calitati al plamezii;

- aciditatea si p9-ul;

- puterea amilolitica a plamezii dulci.

+n ederea controlului zaharificarii se filtreaza o portiune din plamada dulce,e0aminandu-se atat reziduul cat si filtratul limpede obtinut. +n reziduul spalat bine cu apatrebuie sa se gaseasca numai co*i, fara amidon aderent si sa se obtina cu iodul o coloratiegalbuie sau rosiatica. Filtratul trebuie sa aiba o culoare galbena deschisa si gust dulce sisa nu dea coloratie cu iodul, care ar indica o zaharificare incompleta.

7radul de zaharificare se controleaza cu o solutie de iod-iodura de potasiu care se prepara dizol and g iod si 2 g iodura de potasiu in && ml de apa distilata.

+n filtratul limpede se determina in primul rand continutul in e0tract al plamezii(gradul zaharometric) cu a*utorul zaharometrului >alling sau prin alte metode cunoscute.

7radele zaharometrice >alling e0prima in procente masice totalitatea substantelore0istente in plamada limpede, substante fermentescibile si substante nefermentescibile.

$oeficientul calitati al plamezii reprezinta procentul de glucide fermentescibiledin e0tractul plamezii, a and astfel aceeasi semnificatie cu gradul final de fermentare


14/22

folosit in industria berii. $oeficientul calitati al plamezii (?) se poate determina pe calechimica sau printr-o proba de fermentare si prezinta urmatoarele alori:

- pentru plamezi din cartofi sau secara ? @64 8%A;

- pentru plamezi din porumb sau grau ? @ 84 4&A;

- pentru plamezi din melasa ? @ /&A.

'ciditatea plamezii se e0prima in practica in grade !elbrBc ( &!) care reprezintaml Ca19 n necesar pentru neutralizarea acizilor din 2& ml plamada. 'ciditatea

plamezilor dulci din cartofi sau porumb ariaza intre &, &, &!, ce corespunde la un p9de %, %,6.

$ontrolul puterii amilolitice a plamezii zaharificate este necesar pentru a seconstata daca mai e0ista suficiente amilaze acti e necesare pentru zaharificarea secundara

a de0trinelor limita la fermentare si se face astfel:

- se introduc in % eprubete cate & ml solutie de amidon solubil 2A;

- se adauga &,2%; &,%; &,6%; ,& si ,2% ml plamada dulce filtrata, se amesteca si se tineprubetele timp de /& minute intr-o baie de apa cu temperatura de %% &$;

- se racesc eprubetele in apa rece, se adauga cate &,% ml iod n3%&, se agita si se obser acoloratia formata;

- daca se obtine o culoare galbena de*a in proba cu &,% ml plamada, inseamna ca

zaharificarea a fost bine condusa; daca aceasta culoare apare de abia in eprubeta cu&,6% ml plamada, rezulta ca acti itatea amilazica este slaba, acest fapt datorandu-sefolosirii unui malt sarac in enzime sau a unor temperaturi prea ridicate la zaharificare.

#lamada dulce este supusa si unui control microbiologic pentru depistareae entualelor contaminari. $ontrolul microbiologic la zaharificare ne poate indica dacacontaminarea cu bacterii pro ine din aceasta faza a procesului tehnologic.

PREGATIREA DRO/DIEI PENTRU FERMENTARE

Fermentarea plamezilor dulci din materii prime amidonoase se realizeaza cu

a*utorul dro*diilor, care datorita comple0ului enzimatic continut, transforma zaharul din plamada in alcool etilic si dio0id de carbon.

!ro*diile utilizate trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii: sa aiba o puterealcooligena ridicata, sa se poata acomoda la plamezile acide din cereale si cartofi, sadeclanseze rapid fermentatia, sa formeze o cantitate redusa de spuma la fermentare si sa

produca o cantitate cat mai mica de hidrogen sulfurat si alte substante de gust si aromanedorite.


15/22

!ro*diile utilizate la fermentarea plamezilor din industria alcoolului se pot folosisub forma de:

- dro*dii lichide (culti ate in fabrica);

- dro*dii uscate;

- dro*dii comprimate (dro*dia de panificatie).

#uterea alcooligena si toleranta la alcool a unor preparate de dro*dii comercialesunt prezentate in tabelul /.

Ta e!"! ,0

P"&erea a! ''!i#ena *i &'!eran&a !a a! ''! a "n'r re ara&e de

dr'1dii 'mer ia!e

Den"mirea 'mer ia!a S e ia de dr'1die

P"&erea a! ''!i#ena

23 a! $ 4'!$5

T

>lastosel DS Saccharomyces bayanus ,2

>lastosel D Saccharomyces cerevisiae ,

Fermicamp Saccharomyces bayanus ,/

!ro*die Super +Saccharomyces cerevisiae

&,5

!ro*die Super ++Saccharomyces bayanus

4,6

!ro*die a0imumSaccharomyces cerevisiae

4,8

!ro*die lichida 'ESaccharomyces cerevisiae

8,/

!*d. lichida pernaESaccharomyces cerevisiae

8,4

!*d.lichida 9aut illersSaccharomyces cerevisiae

8,5

!ro*die comprimata1""'GR+C7

Saccharomyces cerevisiae 8,6

!in tabel se obser a ca dro*diile lichide si dro*dia comprimata au o puterealcooligena mai scazuta decat ma*oritatea dro*diilor uscate, astfel incat costurile ce a mai


16/22

ridicate a dro*diilor uscate se compenseaza in scurt timp prin randamentele ridicate inalcool ( 2A ol.).

#entru realizarea de randamente superioare s-a impus obtinerea de mutanti prinutilizarea de agenti chimici. 'ceste tulpini contin '!C modificat mitocondrial si este

inhibata productia de enzime necesare pentru metabolismul aerob.

Sub aspectul capacitatii de fermentare, dro*dia pentru alcool trebuie sa fermentezecat mai complet glucidele din plamezi, intr-un timp cat mai scurt, deci cu o iteza mare,

pentru ca procesul de fermentare sa fie rentabil.

$ultura de productie se obtine pe plamezi speciale pentru dro*die, preparate dinmaterii prime amidonoase de calitate, prelucrate hidrotermic si zaharificate. #lamezilespeciale, in ederea crearii unor conditii de dez oltare selecti a numai a dro*diilor decultura, se acidifica prin adaos de acid sulfuric sau prin acidulare biologica prinfermentatie lactica.

+n ultimul timp au aparut o serie de preparate comerciale de dro*die uscata ce potfi utilizate drept culturi starter la fabricarea alcoolului care prezinta anumite a anta*e inutilizarea lor:

- o pornire rapida a fermentatiei;

- un randament optim de transformare a zaharului in alcool;

- o calitate constanta a produsului obtinut.

!oza de dro*die uscata este de & 2& g3hl plamada, un gram de preparatcontinand 2& 2% 0 & 4 celule de dro*die. #reparatul uscat, dupa o scurta faza de hidratare,se introduce in plamada zaharificata in care trebuie sa se distribuie cat mai uniform,

pentru ca fermentatia sa porneasca in intreaga masa de plamada.

$ercetarile efectuate in industria alcoolului au condus la utilizarea dro*diilorimobilizate, realizandu-se o crestere cu 2& 2%A a productiei de alcool. +mobilizareacelulelor de dro*die se face prin inglobarea lor in geluri de diferite naturi, care reprezintamateriale inerte in raport cu produsele din mediu. Se intrebuinteaza pentru imobilizari:

- -carageenan;

- alginat de aluminiu;

- alginat de calciu;

- polimeri sintetici;

- parasilicati.


17/22

a pregatirea plamezii de dro*die deosebim doua procedee principale:

- procedeul clasic;

- procedeul simplificat cu acid sulfuric.

Procedeul clasic. 'cest procedeu se caracterizeaza prin scoaterea unei portiuni din plamada dulce (% &A) si pregatirea ei in mod special pentru culti area dro*diei prinacidulare si adaos de substante nutriti e.

#regatirea plamezii de dro*die cuprinde trei faze principale:

- prepararea plamezii speciale;

- acidularea plamezii speciale;

- prefermentarea.

#ortiunea de plamada dulce (%- &A), adusa din plamada zaharificata se filtreaza sise adauga 5 /A malt erde sub forma de lapte de slad, in cazul cartofilor, si circa &A la

prelucrarea porumbului, pentru imbogatirea ei in substante nutriti e. Se zaharifica apoi plamada timp de /& minute la /& /2 &$ si se raceste rapid la temperatura de insamantarecu dro*dii de 28 & &$. #lamada astfel obtinuta are o concentratie de 2& 22 &>llg.'cidularea plamezii speciale se poate face cu acizi organici sau anorganici. $aracteristic

pentru procedeul clasic este acidularea prin fermentatie lactica a plamezii speciale timpde 2& 25 ore la temperatura de %& %% &$ prin insamantare cu >acillus !elbrBc i. #rinacidulare trebuie sa se a*unga in plamada la o aciditate de ,8 2 &!. !upa acidulare

plamada speciala se raceste repede la temperatura de 28 &&

$, la care se faceinsamantarea cu dro*dii.

a prefermentare, plamada speciala acidulata si racita se insamanteaza apoi cu ocultura pura de laborator (circa % litri), obtinuta prin multiplicarea dro*diei in conditiisterile pe must de malt sau chiar pe melasa. +n timpul prefermentarii dro*dia se multiplicade circa 6 ori, formandu-se 6 8A alcool ol., astfel incat gradul >alling al plameziispeciale scade de la aloarea initiala de 2& &>llg la % / &>llg. !urata prefermentarii este de2& 25 ore.

Procedeul simplificat cu acid sulfuric $ !upa acest procedeu pregatirea plamezii de

dro*die se face astfel: o portiune mica (5 %A) din plamada principala se insamanteaza cuo cultura pura de dro*die obtinuta in laborator, se aciduleaza cu acid sulfuric pana la p9,% si se prefermenteaza timp de 2& 25 ore la temperatura de 2/ 28 &$. #lamada dedro*die astfel obtinuta, cu un e0tract de / 8 &>llg ser este apoi pentru insamantarea

plamezii dulci racita la & &$.


18/22

6$ FERMENTAREA PLAME+ILOR DIN MATERII PRIME AMIDONOASE

Fermentarea reprezinta una din operatiile tehnologice cele mai importante de lafabricarea alcoolului in care se pot reflecta atat nea*unsurile produse anterior la fierbere sizaharificare cat si deficientele care pot sa apara in timpul acestei operatii.

#rincipalele cerinte care se impun la fermentare sunt urmatoarele:

- sa se lucreze cu o dro*die iguroasa la temperaturi optime de fermentare;

- sa se realizeze un grad de fermentare corespunzator intr-un timp cat mai scurt posibil;

- plamada sa fie ferita de contaminari cu microorganisme straine.

Fermentarea plamezilor din cereale si cartofi este de durata mai indelungata decirca 62 ore, datorita zaharificarii secundare a de0trinelor limita si comporta trei faze care

se intrepatrund:

- faza initiala 2& ore

- faza principala 8 ore

- faza finala 5 ore

"otal 62 ore

Faza initiala , care dureaza 8 2& ore, se caracterizeaza in special prin

multiplicarea dro*diei si prin fermentarea a circa 5&A din maltoza. #rin folosirea unorculturi pure de dro*die iguroasa, fermentatia maltozei se instaleaza rapid, astfel incat semodifica de*a in faza initiala echilibrul stabilit la zaharificare intre maltoza si de0trine.

Faza principala , care dureaza 8 2& ore, se caracterizeaza prin fermentatiaintensa a maltozei, cu formare de alcool, dio0id de carbon si caldura. !atorita cresteriiconcentratiei alcoolice a plamezii peste %A, inceteaza practic in aceasta fazamultiplicarea dro*diei. +n timpul fermentarii creste temperatura plamezii si este necesararacirea linurilor de fermentare, astfel incat temperatura de fermentare sa nu depaseasca5 &$. Faza principala dureaza atat timp cat in substrat se afla maltoza.

Faza finala a fermentatiei incepe dupa ce s-a terminat maltoza din plamada si secaracterizeaza indeosebi prin zaharificarea secundara a de0trinelor limita sub actiuneaamilazelor ramase in plamada si fermentarea maltozei rezultate. +ntrucat procesul dezaharificare secundara a de0trinelor decurge lent, faza finala de fermentare are durata ceamai lunga de 2 5 ore. +n aceasta faza temperatura optima a plamezii este de 26 &$.Fermentatia se considera terminata cand e0tractul aparent al plamezii, determinat cua*utorul zaharometrului >alling nu se mai modifica in ultimele 5 ore de fermentare.


19/22

a sfarsitul fermentatiei plamada se poate trimite direct la distilare sau intr-unrezer or tampon, iar linul de fermentare se spala si se dezinfecteaza, acordandu-se oatentie deosebita e acuarii dio0idului de carbon.

+n scopul cresterii producti itatii linurilor de fermentare sau a prelucrarii unor

materii prime care se degradeaza rapid, se poate scurta durata de fermentare de la 62 orela 58 ore sau chiar / ore, prin urmatoarele masuri tehnologice:

- folosirea preparatelor enzimatice microbiene, care prin hidroliza mai a ansata aamidonului, conduc la scurtarea fazei finale de fermentatie;

- conducerea fermentatiei la temperaturi mai ridicate de % / &$ cu asigurarea unormasuri speciale pentru e itarea contaminarilor cu microorganisme straine;

- utilizarea unei cantitati mai mari de plamada de dro*die de & %A din cantitateatotala de plamada;

- folosirea de borhot lichid recirculat (ma0. /&A) la obtinerea plamezii prin care sedeclanseaza mai rapid fermentatia, scurtandu-se faza initiala pana la 2 ore.

+n scopul desfasurarii normale a procesului de fermentatie se controleaza:

- temperatura plamezii;

- concentratia in e0tract a plamezii;

- p9-ul plamezii;

- puritatea microbiologica a fermentatiei. a sfarsitul procesului de fermentare sedetermina concentratia alcoolica a plamezii fermentate, prin distilare, aceasta ariindintre / 2A ol. alcool.

Fermentarea plamezilor din cereale si cartofi are loc in ase speciale, denumitelinuri de fermentare, pre azute cu serpentine de racire si conducte de captare a dio0iduluide carbon. inurile de fermentare pot a ea forma cilindrica ( erticala sau orizontala) sau

paralelipipedica (caseta).


20/22

Fi#$,.$ Lin"ri de fermen&are a !amezii zaharifi a&e

+n figura sunt prezentate in sectiune linurile cilindrice erticale si cele paralelipipedice. +n general, inzestrarea linurilor paralelipipedice si a celor cilindrice esteidentica, cu deosebirea ca linurile cilindrice au uneori in plus si instalatie de raciree0terioara.

inul este pre azut cu conducta de incarcare cu plamada zaharificata 2, capaculsuperior de izitare , capacul inferior de izitare 5, conducta de e acuare a dio0idului decarbon %, conducta de abur /, supapa hidraulica de suprapresiune si id 6, ti*a pentrufi0area termometrului 8, instalatia de racire interioara 4, racordul de apa rece & pentrualimentarea serpentinei de racire, racordul pentru iesirea apei de racire din serpentinesi conducta 2 de e acuare a plamezii fermentate.

+n ma*oritatea cazurilor cand linurile se amplaseaza intr-o constructie e0istenta sealege forma paralelipipedica, aceasta forma permitand utilizarea economica a spatiului de

productie.

Dolumul linurilor metalice care se construiesc este corelat cu capacitatea de productie a fabricii.

Racirea linurilor se realizeaza prin stropirea in e0terior a peretilor in cazullinurilor cilindrice erticale si de capacitate mica sau prin serpentine care se monteaza ininteriorul linurilor de fermentare de mare capacitate.

Sistemul de racire este alcatuit din serpentine de cupru cu diametrul de & 5&mm. 'cestea se monteaza sub forma unei spirale in linurile cilindrice sau a unor registre


21/22

in linurile paralelipipedice. Suprafata de racire necesara este de &, &,5 m 2 pentru m de plamada in fermentare.

#ierderile in alcool prin antrenare cu dio0id de carbon sunt in medie de &,6A putand sa a*unga pana la ,5 A din alcoolul produs in linul de fermentare.

#entru recuperarea alcoolului antrenat se folosesc spalatoare speciale de dio0id decarbon, cu talere sau umplutura, care functioneaza pe principiul coloanelor de distilare.

Fermentarea normala a plamezilor de cereale sau cartofi se caracterizeaza prindega*area regulata si uniforma, in bule mari, a dio0idului de carbon in timpul fazei

principale a fermentarii. #rin spargerea bulelor de dio0id de carbon se formeaza unde lasuprafata plamezii. 'cest gen de fermentatie este numit fermentatie ondulata. Spredeosebire de fermentatia ondulata caracteristica fabricilor care manifesta permanent gri*a

pentru desfasurarea in bune conditii a procesului tehnologic, se cunosc trei genuri defermentatie anormala, si anume:

- fermentarea cu coborarea si ridicarea plamezii;

- fermentarea cu formare de spuma;

- fermentarea cu formarea unei paturi groase de co*i.

Fermentarea cu coborarea si ridicarea plamezii este caracteristica plamezilor decereale si cartofi cu ascozitate mare. +n aceste plamezi bulele de dio0id de carbon nu se

pot ridica la suprafata, din cauza ascozitatii mari, ele se aduna in profunzimea plameziiintr-un olum mare de gaz care rabufneste apoi la suprafata. #entru a e ita producerea

unei astfel de fermentatii, cand fabricile de alcool au si materii prime care dau plameziascoase, acestea trebuie prelucrate impreuna cu porumb sau cartofi de calitate.

Fermentarea cu formare de spuma se caracterizeaza prin aceea ca la suprafata plamezii in fermentare, in faza principala se produce o spuma persistenta din bule dedio0id de carbon. >ulele nu se sparg si stratul se ingroasa mereu, putand a*unge la ogrosime de ,% m, ceea ce reprezinta 5&A din grosimea stratului de plamada aflata inlin. Spuma incepe sa se formeze cand temperatura in linul de fermentare este de 25 2% &$si cand e0tractul plamezii scade cu circa o treime din aloarea initiala. $auzele acestui tipde fermentare sunt legate de dro*dia si de materiile prime folosite in procesul tehnologic.asura indicata pentru combaterea spumei consta in folosirea de antispumanti, cum sunt

acizii grasi, uleiul de floarea-soarelui, etc. #entru e itarea formarii spumei in timpulfermentatiei sunt eficiente urmatoarele masuri:

- cartofii timpurii sau soiurile care spumeaza la fermentare sa se fiarba mai mult timp;

- cartofii sa se plamadeasca la o temperatura mai ridicata pentru a se obtine o plamadafluida;


22/22

- sa se prelucreze in amestec mai multe arietati de cartofi;

- sa se prelucreze, desi prezinta incon eniente, cartofii in amestec cu porumb;

- sa se schimbe cultura de dro*die pentru insamantare.

Fermentarea cu formarea unei paturi groase de coji. $and se prelucreaza cerealecare au bobul cu coa*a groasa sau bogate in celuloza (o az, orz, mei), la suprafata

plamezii se formeaza un strat de co*i, a carui grosime poate atinge ,% m. #entrue itarea formarii stratului de co*i este indicat ca cerealele cu procent mare de co*i sa fiesupuse deco*irii sau prelucrarii in amestec cu alte cereale cu procent redus de co*i, astfelca procentul de co*i la prelucrare sa nu depaseasca &A.

Controlul fermentatiei. 'tat in timpul desfasurarii fermentarii cat si la sfarsitulacesteia se efectueaza un control comple0 al plamezilor, care are drept scop asigurareadesfasurarii normale a procesului de fermentare si obtinerea in final de randamente

corespunzatoare. Se controleaza temperatura, aciditatea, concentratia plamezii, puritateamicrobiologica, zaharul rezidual, continutul in alcool al plamezii finale.

Tehnologia Fabricarii Alcoolului Din Materii Prime Amidonoase

Documents

Transcript of Tehnologia Fabricarii Alcoolului Din Materii Prime Amidonoase