Исследование влияния интенсивного перемешивания на работу ферментных препаратов при проведении водно-тепловой обработки замеса из ячменя с гидромодулем 1:2.5

Исследование влияния интенсивного перемешивания на работу ферментных препаратов при проведении водно-тепловой обработки замеса из ячменя с гидромодулем 1:2.5

Процесс приготовление сусла спиртового производства состоит из следующих технологических стадий: измельчение сырья; приготовление замеса и предварительный его нагрев; разваривание замеса и осахаривание разваренной массы.

С процессом приготовления замеса непрерывно связан подготовительный процесс перемешивания вязких сред получаемых при смешивании измельченного сырья с водой. В теплой воде крахмальные гранулы быстро поглощают воду и увеличиваются в объеме в десятки раз. Составные части сырья (крахмал, белки, целлюлоза), поглощая воду при нагревании, набухают. Для обеспечения наилучшего доступа воды к крахмальным гранулам, равномерного прогрева замеса необходимо проводить тщательное перемешивание. При перемешивании происходит механическое воздействие на набухшие компоненты сырья. Под действием осмотических сил, температуры и сил механического воздействия (перемешивания) связи между структурными элементами гранулы крахмала разрываются и она разрушается, происходит клейстеризация крахмала и резкое повышение вязкости замеса. Наряду с клейстеризацией крахмала происходит растворение некрахмалистых полисахаридов (пентозанов, в-глюканов) дополнительно увеличивающих вязкость замеса.

В спиртовом производстве вязкость замеса играет первостепенную роль в процессе вводно-тепловой обработки, поскольку подвижность замеса определяет величину расхода энергии на перемешивание и транспортировку замеса.

Для снижения вязкости зерновых замесов применяют ферментные препараты амилолитического и целлюлолитического действия. Одним из факторов, обеспечивающим хороший доступ ферментов к субстрату и эффективное действие ферментных препаратов является перемешивание замеса.

Целью данного эксперимента было исследование влияния эффективного перемешивания при проведении ВТО замеса из ячменя на работу ферментных препаратов.

Для проведения экспериментов использовался ячмень. Помол менее 1 мм. Влажностью 9% и крахмалистостью 60%. Гидромодуль замеса 1:2,5.

Были подготовлены два образца: первый образец без перемешивающего устройства. Перемешивание проводили только во время внесения ФП для его распределения по объему замеса. Второй образец с лопастной мешалкой. Процесс перемешивания проводили непрерывно, в течение всего процесса водно-тепловой обработки. Средняя частота вращения 400 об/мин.

Влияние перемешивания замеса на работу ФП отслеживали по изменению вязкости во времени, а так же по выходу сухих веществ (СВ). По результатам экспериментов построены графики (рисунки 1 и 2).

Рисунок 1? Прирост сухих веществ (СВ, %) во времени (t, min). Рисунок 2? Изменение динамической вязкости µ(в отн.ед.) зерновогозамеса во времени t (min).

сусло технологический спиртовой ячмень.

Выводы

• 1. Интенсивное перемешивание способствует быстрому распределению ферментов по всему объему зернового замеса. Это приводит к их быстрой активации и мгновенному снижению вязкости замеса с первого момента внесения ФП и на протяжениивсей стадии ВТО, что особенно важно при приготовлении высококонцентрированного сусла.
• 2. Интенсивное перемешивание влияет на степень деструкции крахмала и повышает скорость прироста СВ, что приводит к экономии времени.