Способ непрерывного получения пивного сусла и установка для его осуществления

 

1 Способ непрерывного получения пивного сусла, предусматривающий смешивание солода и несоложеного сырья, затирание с водной фазой и осахаривание сырьевой смеси, отделение твердой фазы от жидкой, промывку дробины водой и введение.хмеля ,отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса, улучшения качества конечного продукта и уменьшения расхода воды,хмель вводят на стадии смешивания солода и несоложенного сырья, воду на промывку дробины подают противотоком, а отделение твердой фазы от жидкой осуществляют после промывки дробины, и полученную жидкую фазу используют в качестве водной фазы при затирании и осахаривании, для чего ее подают на последнюю стадию противотоком. 2. Установка для непрерывного получения пивного сусла, содержащая смеситель солода и несоложеного сырья соббщенные между собой секции для затирания и осахаривания, выполненные в виде цилиндрических камер с теплообменными рубашками, комбинирован1 ми перемешивающими устройствами и впускными и выпускными отверстиями, устройство для отделения твердой фазы от жидкой, представляющее собой наклонно расположенную емкость с размещенным внутри нее шнеком и секцию г промывки дробины, отличающаяся тем, что,с целью ускорения процесса, улучшения качества конечного продукта и уменьшения расхода воды, она снабжена деконтактором-отS стойником, установленным перед секS цией затирания, а секция промывки дробины выполнена в виде цилиндрической камеры с укрепленным по ее 1 оси шнекон и установлена перед уст:о ройством для отделения твердой фазы 0д от жидкой, при этом деконтактор-от9д стойник и секции затирания,.чосахасл ривания и промывки дробины установлены последовательно и соосно одна с другой так, геометрическая ось наклонена к горизонту на угол .З- в сторону выгрузки дробины . 3. Установка поп.2, отличаjo щ а я с я тем, что, секция осахаривания имеет три зоны, и отношение шага шнека секции затирания и первой зоны секции осахаривания к шагу шнека двух последних секции осахари

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК, (19) (11)i зсю С 12 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К ABTOPCHGMY СВИД.:ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИИ (21) 3440658/28-13 (22) 18.05.82 (46) 15.03.84. Бюл. И 10 (72) В.И.Коваленко, А.И.Дехнич, А.П.Колпакчи, В.А.Домарецкий, В.С.Лисовенко, Л.Л.Бакуменко и П.Г.Кондратенко (71) Харьковский филиал научно-исследовательского института пивобезалкогольной промышленности (53) 663.441(088.8) (56) 1. Патент СССР W 454748, кл. С 12 С 77//0000, 1971.

2, Патент СИА 3834296, кл. С 12 С 7/14, опублик. 1974.

3. Патент СССР М 382297, кл. С 12 С 7/00, 1969.

4. Патент СССР И 432727, кл, С 12 С 7/00, 1969. (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ

ПИВНОГО СУСЛА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Спосо6 непрерывного получения пивного сусла, предусматривающий смешивание солода и несоложеного . сырья, затирание с водной фазой и осахаривание сырьевой смеси, отделение твердой фазы от жидкой, про" мывку дробины водой и введение хмеля, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью ускорения процесса, улучшения качества конечного продукта и уменьшения расхода воды, хмель вводят на стадии смешивания солода и несоложенного сырья, воду на промывку дробины подают противотоком, а отделение твердой фазы от жидкой осуществляют после промывки дробины, и полученную жидкую фазу используют в качестве водной фазы при затирании и осахаривании, для чего ее подают на последнюю стадию противотоком.

2. Установка для непрерывного получения пивного сусла, содержащая смеситель солода и несоложеного сырья сообщенные между собой секции для затирания и осахаривания, выполненные в виде цилиндрических камер с тепло" обменными рубашками, комбинированными перемешивающими устройствами и впускными и выпускными отверстиями, устройство для отделения твердой фазы от жидкой, представляющее собой наклонно расположенную емкость с размещенным внутри нее шнеком и секцию промывки дробины, о т л и и а ю " И щ а я с я тем, что,с целью ускорения процесса, улучшения качества конечного продукта и уменьшения расхода воды, она снабжена деконтактором-отстойником, установленным перед сек- g цией затирания, а секция промывки дробины выполнена в виде цилиндрической камеры с укрепленным по ее оси шнеком и установлена перед устройством для отделения твердой фазы от жидкой, при этом деконтактор-отстойник и секции затирания,,<осахаривания и промывки дробины установлены последовательно и соосно одна .с другой так, что их геометрическая ось наклонена к горизонту на угол ,3-4 в сторону выгрузки дробиHbl .

3 ° Установка по п.2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, секция осахаривания имеет три зоны, и отношение шага шнека секции эатирания и первой эоны секции осахаривания к шагу шнека двух последних зон секции осахари.

1079665

1О

15 вания составляет 1:2, а отношение шага шнека двух последних эон секции осахаривания к шагу шнека секции промывки дробины - 2:3.

4. Установка по пп.2 и 3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что диаметр секции затирания, трех зон секции осахаривания и секции промывки дро бины одинаков, а отношение его к суммарной длине секций составляет 1:25.

5. Установка по пп. 2,3 и 4, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что деконИзобретение относится к пивоваренной промышленности, в частности к способам непрерывного получения пивного сусла и установкам для вго осуществления. 5

Известен способ непрерывного получения пивного сусла, предусматривающий затирание и осахаривание сырья в проточной системе, в которой непрерывно проходит поток материала от сырьевой смеси до готового продукта 1 ).

Известный способ не позволяет эффективно испольэовать сырье, так как основан на принципе прямотока, при котором не в полной мере рвали" эуется действие. механизмов массопереноса.

Кроме того, поскольку разделеяие фаз предшествует промывке дробины, 20 известный способ требует больших затрат времени и воды на отделение сусла от дробины и ее промывку.

Известна установка для .непрерывного получения пивного сусла, состо 25 ящая иэ множества сообщенных между собой обогреваемых трубчатых секций, предназначенных для затирания и осахарив ания сы рь я (2 J.

Эта установка также основана на зо принципе прямотока и требует больших затрат времени и воды на отделение сусла от дробины и ее промывку.

Наиболее близким к предлагаемому является способ непрерывного получения пивного сусла, предусматривающий смешивание солода и несоложеного сырья, затирание с водной фазой и осахаривание сырьевой смеси, оттактор-отстойник выполнен в виде цилиндрической камеры с перфорир. ванным днищем и бункером для приема унесенных с суслом частиц сырья и отделен от секции затирания перегородкой, нижняя часть которой выполнена перфорированной и снабжена очистным ножом, а бункер для приема унесенных с суслом частиц сырья соединен трубопроводом с первой зоной секции осахаривания. деление твердой фазы от жидкой, промывку дробины водой и введение хмеля Г33.

Однако данным способом не обеспечивается возможность ускорения процесса, улучшения качества конечного продукта и уменьшения расхода воды, так как в нем имеются ограниченные возможности использования механизмов массопереноса при прямотоке и большая длительность процессов разделения- фаз и промывки дробины.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для непрерывного получения пивного сусла, содержащая смеситель солода и несоложеного сырья, сообщенные между собой секции для затирания H осахаривания, выполненные в виде цилиндрических камер с теплообменными рубашками, комбинированными перемешивающими устройствами и впускными и выпускными отверстиями, устройство для отделения твердой фазы от жидкой, представляющее собой наклонно . расположенную емкость с размещенным внутри нее шнеком и секцию промывки дробины (4).

Недостатками известной установки явг:яются ограниченные возможности использования механизмов массопереноса и большая длительность процессов разделения фаэ и промывки дробины, что не позволяет обеспечить возможность ускорения процесса, улучшения качества конечного продукта и уменьшение расхода воды.

Цель изобретения - ускорение процесса, улучшение качества конечного

3 !079 продукта и уменьшение расхода воды.

Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу непрерывно. ro получения пивного сусла, предусматривающему смешивание солода и несоложеного сырья,, эатирание с вод;ной фазой и осахаривание сырьевой смеси, отделение твердой фазы от жидкой, промывку дробины водой и введение хмеля, хмель вводят на ю стадии смешивания солода и несоложеного сырья, воду на промывку дробины подают противотоком, а отделение твердой фазы от жидкой осу" ществляют после промывки дробины и

1э полученную жидкую фазу используют в качестве водной фазы при эатирании и осахаривании, для чего ее подают на последнюю стадию противотоком.

Установка для непрерывного получения пивного сусла, содержащая смеситель солода и несоложеного сырья, сообщенные между собой секции для затирания и осахаривания, выполненные в виде цилиндрических камер с

25 теплообменными рубашками, комбинированными перемешивающими устройствами и впускными и выпускными отверстиями, устройство для отделения твердой фазы от жидкой, представляющее собой наклонно расположенную емкость с размещенным внутри нее шнеком и секцию промывки дробины, снабжена деконтак" тором-отстойником, установленным перед секцией эатирания, а секция про- З5 мывки дробины выполнена в виде цилиндрической камеры с укрепленным по ее оси шнеком и установлена перед устройством для отделения твердой фазы от жидкой, при этом деконтактор-отстойник и секции эатирания, осахаривания и промывки дробины установлены последовательно и соосно одна с другой так, что их геометрическая ось наклонена к горизонту на угол 3-4 в сторону выгрузки дроо бины.

Кроме того, секция осахаривания имеет три зоны, и отношение шага шнека секции затирания и первой зоны секции осахаривания к шагу шнека двух последних 3оН секции осахаривания составляет 1:2, а отношение шага шнека двух последних эон секции осахаривания к шагу шнека секции промывки 55 дробины - 2:3.

При этом диаметр секции затирания, трех зон секции осахаривания и секции

665 4 промывки дробины одинаков, а отношение его к суммарной длине секций составляет 1:25.

Предпочтительно деконтактор-отстойник выполнять в виде цилиндрической камеры с,перфорированным днищем и бункером для приема унесенных с суслом частиц сырья и отделять от секции затирания перегородкой, нижняя часть которой выполнена перфорированной и снабжена очистным ножом, а бункер для приема унесенных с суслом час тиц сырья соединять с первой зоной секции осахаривания.

На чертеже схематично изображена установка для непрерывного получения пивного сусла.

Установка содержит последовательно установленные весы 1, дробилку 2, дозатор 3 для солода,.весы 4, дробилку 5, дозатор б для несоложеного сырья, смеситель 7, секционный йротивоточный непрерывно действующий реактор-осахариватель 8 для одновременного осуществления процессов эатирания, осахаривания, фильтрования затора и промывки дробины с теплообменными рубашками 9, перемешивающими устройствами, состоящими из винтообразных лопастей шнека 10 и лопаток

11, впускными отверстиями !2 и 13 для сырья и для воды, и выпускными отверстиями !4 и 15 аля сусла и дробины, устройство 16 для отделения жидкой фазы от твердой, представляющее собой наклонно расположенную емкость с размещенным внутри нее шнеком !7.

Кроме того, в установку включены весы 18, дробилка 19, дозатор 20 для хмеля и деконтактор-отстойник

21, расположенный перед секцией затирания 22 и отделенный от нее перегородкой 23 с перфорированной частью ниже вала.

Деконтактор-отстойник выполнен в виде цилиндрической камеры с перфори" рованным днищем 24 и бункером 25 для приема унесенных с суслом час" тиц сырья.

При этом бункер соединен трубопроводом с первой зоной 26 секции осахаривания через штуцер 27.

Теплообменные рубашки 9 подключены индивидуально к нескольким источникам теплоносителя через штуцера

28-32.

Перемешивающие устройства всех секций реактора-осахаривателя 8

l 079665 выполнены на одном валу 33 и представляют собой непрерывные перфорированные шнеки 10 в секции эатирания 22 и в первой зоне 26 секции

5 осахаривания и прерывистые винтообразные перфорированные лопасти шнеков 34, чередующиеся с диаметральными лопатками ll во второй и третьей зонах 35 и 36 секции осахаривания и секции 37 промывки дробины.

Секция осахаривания имеет три эоны

26, 35 и 36.

Шаг шнека перемешивающего устройства секции 22 затирания и первой эоны 26 секции осахаривания относится к шагу шнека двух последних зон

35 и 36 секции осахаривания как 1:2, а шаг шнека перемешивакж1его устройства двух последних зон 35 и 36 секции осахаривания относится к шагу шнека секции 37 промывки дробины как 2:3.

Деконтактор-отстойник 21, секция эатирания 22, три зоны 26 ° 35 и 36 секции осахаривания и секция 37 промывки дробины расположены соосно и под углом 3-4 к горизонту в сторону выгрузки дробины.

На валу 33 установлен также очистной нож 38 для очистки.перфорированной перегородки 23 деконтактора-отстойника 21, Включенная в установку секция 37 промывки дробины установлена перед устройством 16;:для отделения твердой фазы от жидкой, Соотношение диаметра секций 22 затирания, трех эон 26, 35 и 36 секции осахаривания и секции 37 промывки

40 дробины к их суммарной длине составляет 1:25.

Вал 38 шнека 17 устройства 16 для отделения твердой фазы от жидкой соединен с валом,3 перемешивающего 45 устройства реактора-осахаривателя шарниром Гука 39.

Способ, осуществляемый при работе предлагаемой установки, заключается в следующем.

Солод автоматически взвешивается на весах 1, измельчается в дробилке

2 до среднего размера частиц 1-1,5,мм проходит через дозатор 3 w поступа,ет в смеситель 7, SS

Одновременно те же операции в со- ответствующих устройствах выполняртся с несоложеным сырьем и хмелем.

В смесителе 7 приготавливается оптимальная согласно технологическому режиму смесь дробленого сырья, которая .подается в реактор-осахариватель 8 через отверстие 12.

Шнеком 10 сырье перемешивается и транспортируется через секцию затирания 22, три зоны 26, 35 и 36 секции осахаривания и секцию 37 промывки дробины, где подвергается воздействию температур: 45 ; 53; 63;

70 и .78 С.

Вода подается е реактор-осахариватель 8 через штуцер 13 и движется в протявотоке с сырьем, растворяя экстрактивные вещества и продукты ферментативного гидролиза сырья.

В реакторе-осахаривателе 8 осу- » ществляют процессы затирания, осахариеания, охмеления, промывки истощенного сырья поступающей е установку водой.

1 . Э

Сусло отводится через штуцер 14 после отстаивания и освобождения от унесенных с суслом частиц сырья в деконтакторе-отстойнике 21.

Отделение жидкой фазы от твердой осуществляется с помощью устройства 16.

Дробина выгружается через отверстие 15.

П р и м е о 1. Солод, 8> несоложеного сырья и 1-1,53 хмеля

,в зависимости от его качества) непрерывно дробят и смешивают.

В противотоке с сырьевой смесью подают воду в соотношении сырьевая смесь:вода 1:6.

Сырьевая смесь, продвигаясь в реакторе-осахаривателе 8, подеергао ется воздействию температуры: 50 Св секции 22 затирания в течение

1>5 ч; 62 С - в I зоне 26 секции осахаривания в течение 1 ч; 70 С о во П зоне 35 секции осахариеания в те чение 0,5 ч; 75 С - в III зоне 36 секции осахаривания е течение 0,5 ч;

78 С в секции 37 промывки дробины в течение 0,7 ч.

При этом непрерывно осуществляют процессы эатирания,осахариеания, хмеления сусла в процессе затирания и промывки дробины.

После промывки дробина отделяется от жидкой фазы и удаляется е отходы производства. Охмеленное сусло с массовой долей сухих веществ

11-123, освобождается от унесенных

1 е ев 4в е е ев эатели

Предлагаемый

1 5 0,3 0,5

3,3

Пример 1 18-22

400

600

Пример 2 11-12

1 5 9

Прототип

Ю вел ЬА, 7 10796 частиц сырья, декантируется и направляется в дальнейшую переработку. <

Пример 2. Солод, 103 несоГложеиого р рья, и 1-1,53 хмеля (в зависимости от его качества) непрерывно дробят и смешивают. В противотоке с сырьевой смесью подают воду в соотношении сырьевая смесь:вода 1:4.

Сырьевая смесь движется в реакто- 10 ре-осахаривателе и подвергается при этом воздействию температур: 62 С в секции 22 затирания в течение 1 ч;

62 С в 3 зоне 26 секции осахаривания в течение 0,7 ч; 7Ц С во И зоне 35 15 секции осахаривания в течение 0,4 ч;

75 С в Е1 зоне 36 секции осахаривания в течение 0,4 ч; 80 С в секции 37 промывки дробины в течение 0,7 ч.

При этом непрерывно осуществляет 20 процессы затирания, осахаривания, охмеления сусла в процессе эатирания и промывки дробины.

После промывки дробина отделяется 2s от жидкой фазы и удаляется в отходы производства. Охмеленнов сусло с массовой долей сухих веществ 18"223 освобождается от унесенных частиц сырья, декантируется и направляется в дальнейшую переработку.

Предлагаемый способ непрерывного получения пивного сусла и установка для его осуществления позволяет по сравнение с прототипом уменьшить длительность процесса отделения

65 8 жидкой фазы от твердой в 2 раза и длительность процесса промывки дробины в 5 раз. .Ускорение процессов достигается преимуществами конструкции установки для непрерывного получения пивного сусла и проведением процесса разделения фаз после выщелачивания и промывки дробины.

Ускорение выщелачивания и промывки дробины достигается также эа счет более развитой поверхности контакта фаэ и устранения застойных зон при передвижении дробины одновременное продольном направлении и по сечению корпуса реактора-осахаривателя.

Данное техническое решение обеспечивает также уменьшение расхода воды на приготовление пивного сусла за счет создания оптимальных условий действию механизмов массопереноса в 2 раза, так как при противотоке сокращается количество промывных вод и они полностью используются на затирание.

Способ непрерывного получения пив. ного сусла и установка для его осуществления обеспечивают воэможность получения сусла стабильного качества при переработке различного по качеству исходного сырья и возможность получения сусла различной плотности.

Показатели, приведенные в таблице, подтверждают наличие преимуществ предлагаемого объекта по сравнение с прототипом.! ть стадий технологического процесса, ч

20 05, 07 47

Составитель В.Кочергин

Редактор T.Веселова Техред T.фанта Корректор А.Зимокосов

Заказ 1259/24 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, F;35, Раувская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4