Установка для непрерывной ферментации спиртованной мезги

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iij899643 (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) 3» î 16. 11 ° 79 (21) 2841398/28-13 с присоединением заявки J%(23 } Приоритет (51) М. Кл.

С 12 G 1/02

Государственный комитет

Опубликовано 23.01.82. Бктллетень № 3 по делам изобретений и открытий (53) УДК 663.25с °. 2 (088. 8) Дата опубликования описания 23.0 1. 82 (72) Авторы изобретения

А.A.Ìàðòàêîâ, А.А.Шайтуро и Н.В.Ткаченко й

Институт микробиологии и вирусологии АН "КЪзахвкой ССР и Совхоз-завод "Феодосийский" Крымсовхозвинтреста (71) Зая вители (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ

СПИРТОВАННОЙ МЕЗГИ

Изобретение относится к винодельческой промышленности, в частности к установкам для сбраживания и выдержки виноградной меэги.

Известна установка для непрерывной ферментации спиртованной меэги, содержащая емкость, концентрично установленные в ней подвесную вставку и суслосборник, перемешивающее устройство, рециркуляционный контур и уст1О ройство для загрузки и выгрузки мезги (11.

Однако известная установка не обеспечивает полного отделения спиртованного сусла и снижения потерь l5 спирта от испарения. Не достигается на ней и эффективное перемешивание ферментируемой мезги.

Целью изобретения является повышение выхода спиртованного сусла.

Эта цель достигается тем, что в установке для непрерывной ферментации спиртованной мезги, содержащей емкость, концентрично установленные

2 в ней подвесную вставку и суслосбор ник, перемешивающее устройство, рециркуляционный контур и устройст" ва для загрузки и выгрузки мезги, емкость и подвесная вставка имеют цилиндро-коническую форму, причем последняя установлена с воэможностью вращения и ее горловина выведена над горловиной емкости и образует с ней концевой зазор, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде пластин с лопатками, установ" ленных на наружной и внутренней стенках подвесной вставки поярусно так, что их каждая пара соединена между собой крепежными элементами с образованием трапециевидного контура, а лопатки укреплены на пластинах под углом 80-90 к ним.

На фиг.1 схематично изображена установка для непрерывной Ферментацим спиртованной меэги; на фиг.2разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - раз"

3 899643 рез Б-Б на фиг.1; на фиг 4 - разрез

В-B на фиг. 1.

Установка содержит емкость 1 цилиндро-конической формы, внутри которой с возможностью вращения кон5 центрично установлена подвесная вставка 2 цилиндра-конической формы, причем горловина последней выведена над горловиной емкости и образует с ней кольцевой зазор.

1О

Горловина 3 емкости 1 образует разгрузочный бункер для ферментированной мезги, а горловина 4 подвесной вставки 2 - бункер для накопления свежей мезги. На внутренней стен- 1 ке горловины 3 емкости 1 имеется устройство 5, на котором закреплены катки 6 и 7. На наружной стенке горловины 4 вставки 2 расположено опорное кольцо 8, а сверху — газоотводной патрубок 9 с крышкой 10. В патрубке 9 закреплена коленообразная трубка 11, отводной конец которой выведен к стенке горловины 4 вставки 2.

На опорном кольце 8 по периметру распределены пластины 12, образующие загнутые вырезы-шестерни и взаимодействующие через звездочку 13 и редуктор 14 с электромотором 15.

К наружной стенке горловины подвесной вставки 2 закреплено распределительное устройство 16 для подачи сусла, а под ним - устройство для выгрузки мезги. выполненное из радиально установленных горизонтальных пластин fj и скребков 18, закрепленных к последним снизу и расположенных под углом 15-30 к ним с расчетом перемещения мезги от боковой стенки вставки к днищу разгрузочного бункера.

Перемешивающее устройство выполнено в виде пластин 19 с лопатками

20, установленных на наружной и внутренней стенках вставки поярусно так, что их каждая пара соединена

45 между собой крепежными элементами с образованием трапециевидного контура, а лопатки 20 укреплены на пластинах, l9 под углом 80-90 к ним. Трапециевидные контуры соединены между собой вертикальными стойками 2 1.

Концентрично подвесной вставке 2 установлен цилиндрический суслоотделитель 22, разделенный перегородкой 23 на две секции, снабженные автономными трубопроводами 24 и 25.

Суслосборник установлен на усеченноконической опоре 26, 4

Суслоотделитель 22 и подвесная вставка 2 разделяют бродильную емкость на три рабочие зоны: кольцевые ñÀ и К и цилиндрическую С, при чем первые две сообщены между собой снизу. Горловины емкости 1 и вставки 2 образуют кольцевой зазор d

К разгрузочному бункеру снизу герметично подсоединен лоток 2, соединенный со стекателем 28. В блоке со стекателем 28 установлен шнековый пресс 29, В днище емкости 1 вмонтирован желоб для выгрузки семян и остатков мезги, который через кран 30 и трубопровод 31 соединен со стекателем

28. Внутри желоба размещен шнек 32„ соединенный через редуктор 33 с электромотором 34.

Циркуляционный контур установки

1 включает трубопровод 25, трехвходовые краны 35-38 со штуцером 39, цент робежный насос 40, охладитель 41 и отводной трубопровод 42, верхний конец которого выведен через горловину емкости над кольцевым распределительным устройством 16.

Устройство для загрузки мезги выполнено из трубопровода 43, верхний конец которого выведен над коленообразной трубкой ll. В трубопровод через трехвходовой кран 44 смонтирован штуцер 45, а через кран 46патрубок 47, подсоединенный к нижней части емкости 1.

Суслоотделитель 22 соединен с гидроэатвором, выполненным из двух вертикально установленных трубопроводов 48 и 49, соединенных между собой двумя горизонтальными перемычками, верхняя из которых расположена на уровне крышки суслоотделителя

22, а нижняя - на уровне середины высоты емкости 1. В нижнюю перемычку вмонтирован кран 50.

Установка работает следующим образом.

Сначала свежую мезгу вводят в емкость l по трубопроводу 43 снизу.

Одновременно в ток мезги через штуцер 45 вводят спирт-ректификат. По ходу процесса в работу включают электромотор 15 и приводят во вращение подвесную вставку 2, а вместе с ней и перемешивающее устройство.

Иезгу выдерживает от l до 4 сут и в процессе выдержки непрерывно перемешивают. После завершения первого этапа ферментации от мезги отделя899643 6

55 ют спиртованное сусло-самотек. С этой целью краны 35-37 и 50 устанавливают в положение "Открыто" на отток сусла из суслоотделителя 22 через трубопроводы 24, 25 и гидрозатвор в приемную емкость-накопитель.

После отделения основной массы спиртованного сусла-самотека приступают к вытеснению остальной ее части сброженным суслом, которое подают в противоток выщелачиваемой меэге через распределительное устройство

16. Сброженное сусло подают на экстракцию через штуцер 39 и охладитель

41 насосом 40. Одновременно в работу включают перемешивающее устройство.

В результате вращения вставки 2 и распределительного устройства 16 сброженное сусло распределяется по кольцевому зазору ol емкости 1 и перемещается сверху вниз по зоне а,, вытесняя более тяжелые сахаросодержащие фракции сусла через суслоотделитель 22 и гидрозатвор в емкостьнакопитель.

Экстракцию сброженным суслом частично осушенной мезги проводят до момента отделения 55-603 спиртованного сусла-самотека, обеспечивая таким способом увеличение выхода последнего на 10- 154. После этого установку переводят на непрерывный режим работы.

Переключают кран 46 на подачу спиртованной меэги по трубопроводу

43 в приемный бункер через коленообразную трубку 11. Перекрывают кран на отвод сусла-самотека через суслоотделитель 22 s приемную емкость-накопитель. Включают в работу перемешивающее устройство. В подвесную вставку 2 сверху подают свежую мезгу, а через разгрузочный бункер отводят ферментированную.

В результате кругового вращения подвесной вставки 2 мезга равномерно заполняет приемный бункер и создает вместе с тем дополнительное давление на ферментируемую массу, расположенную в зоне 6 и а емкости 1, поэтому она вытесняется в разгрузочный бункер через суженный кольцевой за" зор с .

В результате прохода мезги через суживающееся кольцевое пространство емкости 1 происходит ее подпрессовывание и более полное отделение спиртованного сусла-самотека, которое вы5

35 тесняется в суслоотделитель 22, сброженное сусло вместе с экстрагироэанной массой мезги выходит в разгрузочный бункер, а из последнего через лоток 27 поступает в стекатель 28.

В процессе работы на установке каждый раз замещают около 55-603 ферментируемой меэги, а к экстракции ее сброженным суслом приступают за несколько часов до подачи свежей порции.

Замещение ферментируемой и экстрагированной суслом мезги осуществляют на установке в дневное время,т.е. в период поступления винограда, а экстракцию сброженным суслом - в ночное время. Целесообразно для экстракции спиртованной мезги испольэовать сусло, полученное "по красному" способу, например, полным сбраживанием мезги.

Процесс экстракции сброженным суслом этанола и сахара в кольцевой зоне cl установки интенсифицируется

s результате работы перемешивающего устройства. Экстрагируемая суслом меэга непрерывно перемещается при этом в горизонтальной плоскости между внутренней стенкой емкости 1 и наружной стороной вставки 2 то в одну, то в другую сторону, причем направление движения меняется в зависимости от положения лопаток 20 на пластинах 19 трапециевидного контура.

Аналогичное перемешивание спиртованной мезги происходит и в кольцевой зоне, в емкости между внутренней стенкой подвесной вставки 2 и наружной стенкой суслоотделителя 22. Перемешивание ферментируемой мезги во всем объеме емкости обеспечивается поярусным распределением лопаток.

Таким образом, глубокое извлечение этанолом букетобраэующих и экстрактивных веществ из твердых частиц мезги достигается в результате интенсивного ее перемешивания по всему обьему емкости, а повышение выхода спиртованного сусла обеспечивается путем вытеснения его по принципу противотока сброженным суслом, а также естественным подпрессовыванием меэги в кольцевой зоне oL емкости. уменьшение потерь спирта достигается в результате поступления свежей спиртованной мезги в приемный бункер с небольшим рабочим сечением.

7 89964

Оседающие при механическом перемешивании семена скапливаются у днища емкости в кольцевой зоне, образованной между ее стенками и стенками усеченно-конической опоры 26.

По иере накопления семена отводят из емкости 1 с помощью шнека 32 на прессование. С этой целью открывают кран 30 на поступление семян непосредственно в стекатель 28 и включают to в работу электромотор 34. В необходимый момент электромотор 34 отключают, а кран 30 перекрывают. Целесообразно перед включением в работу шнека 32 продуть отводной мезгопровод воздухом или СО

Предлагаемую установку можно использовать для выдержки в непрерывном потоке нагретой или для непрерывного сбраживания натуральной ге мезги.

Выход спиртованного сусла, . дал

Способ ферментации меэги

Всего

В том числе самотек

В пересчете.на 1т

Самотек

Всего

8000

6200

80

С экстракцией сброженным суслом смешиванием с мезгой, 100т мезги

78 50

7800

5000

»» в ней подвесную вставку и суслосборник, перемешивающее устройство, рециркуляционный контур и устройства для загрузки и выгрузки мезги, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения выхода спиртованного сусла, емкость и подвесная вставка имеют цилиндро-коническую форму, причем последняя установлена с воэможностью вращения и ее горловина

55 выведена над горловиной емкости и образует с ней кольцевой зазор, при этом перемешивающее устройство выполнено в виде пластин с лопатками, Формула изобретения

С экстракцией сброженным суслом в противотоке (опыт), 100т мезги

Из результатов производственного испытания следует, что общий выход спиртованного сусла при ферментации мезги с экстракцией сброжен ным суслом в противотоке повышается на 2 дал из 1т мезги, а сусласамотека - на 12 дал из l т.

Установка для непрерывной ферментацин спиртованной мезги, содержащая емкость, концентрично установленные

При работе установки в режиме непрерывного сбраживания натуральной мезги сусло-самотек можно отделять по фракциям: на легкие столовые вина из верхней части секции суслоотделителя, на более полные - из нижней его секции, а на экстрактивные - на выходе из емкости.

Охлаждение бродящей массы осуществляется путем прокачивания сусла "на себя" по циркуляционному кон" туру через охладитель.

В таблице приведены результаты ферментации спиртованной мезги с последующей выдержкой в течение двух суток, в которых для удобства анализа выход сусла из 100 т мезги и в пересчете на 1т приведен за минусом добавленного спирта-ректификата (2000 дал на 100 т меэги).

10 углом 80-90

899б43 пластинах под ним. установленных на наружной и внутренней стенках подвесной вставки поярусно так, что их каждая пара соединена между собой крепежными элементами .с образованием трапециевидного контура, а лопатки укреплены на

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 492540, кл. С 12 G 1/02, 1974.

899643

Составитель В.Кочергин

Редактор И.Николайчук Техред Л.Пекарь Корректор Г.Назарова

«»

Заказ 12072/34 Тираж 504 Под пи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Рауаская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4