Способ непрерывного получения пивного сусла и установка для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЮМЯЙЕП 4 ИПРЕСПУБЛИК,(19) (11 З(51) С 12 С 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,К АВТОРСКОМУ СВИД.:ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИИ(71) Харьковский Филиал научно-исследовательского института пивобезалкогольной промышленности(56) 1, Патент СССР Иф 454748,кл. С 12 1 7/Оо, 1971.2, Патент СИА М 3834296,кл. С 12 С 7/14, опублик 1974.3. Патент СССР Мф 382297,кл. С 12 С 7/00, 1969.4. Патент СССР И 432727,кл, с 1 г с 7/оо, 1969.(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯПИВНОГО СУСЛА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ непрерывного полученияпивного сусла, предусматривающийсмешивание солода и несоложеного. сырья, затирание с водной Фазой иосахаривание сырьевой смеси, отделение твердой фазы от жидкой, про"мывку дробины водой и введение хмеля,о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью ускорения процесса,улучшения качества конечного продукта и уменьшения расхода воды, хмельвводят на стадии смешивания солода инесоложенного сырья, воду на промывку дробины подают противотоком, аотделение твердой Фазы от жидкойосуществляют после промывки дробины,и полученную жидкую Фазу используютв 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 впуск- ными 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 "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" 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 затиранияосахаривания и промывки дробины установлены последовательно и соосно одна .с другой так, что их геометрическая ось наклонена к горизонту на угол 3-4 в в сторону выгрузки дробины.3Установка 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.1079 б 65 1 О 15 вания составляет 1:2, а отношение шага шнека двух последних эон секции осахаривания к шагу шнека секциипромывки дробины - 2:3.Установка по пп.2 и 3, о т л и. ч а ю щ а я с я тем, что диаметр секции затирания, трех зон секции осахаривания и секции промывки дробины одинаков, а отношение его к суммарной длине секций составляет 1:25.5. Установка по по. 2,3 и 4, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что деконИзобретение относится к пивова"ренной промышленности, в частностик способам непрерывного полученияпивного сусла и установкам для вгоосуществления. 5Известен способ непрерывного получения пивного сусла, предусматривающий затирание и осахариваниесырья в проточной системе, в которой непрерывно проходит поток материала от сырьевой смеси до готового продукта Г 1 1.Известный способ не позволяетэффективно испольэовать сырье, таккак основан на принципе прямотока,при котором не в полной мере рвали"эуется действие. механизмов массопереноса.Кроме того, поскольку разделеяиефаз предшествует промывке дробины, 20известный способ требует большихзатрат времени и воды на отделениесусла от дробины и ее промывку,Известна установка для непрерывного получения пивного сусла, состо 25ящая иэ множества сообщенных междусобой обогреваемых трубчатых секций,предназначенных для затирания и осахарив ания сы рь я2 . 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 приемаунесенных с суслом частиц сырья иотделен от секции затирания перегородкой, нижняя часть которой выполнена перфорированной и снабженаочистным ножом, а бункер дляприема унесенных с суслом частиц сырья соединен трубопроводом с первой зоной секции осахаривания,деление твердой фазы от жидкой, промывку дробины водой и введение хмеля 3.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 боль" шая 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 и осахаривания, выполненные в виде цилиндрических камер с теплообменными рубашками, комбинированными перемешивающими устройствами и впускными и выпускными отверстиями, устройство для отделения твердой фазы от жидкой, пред. ставляющее собой наклонно . расположенную емкость с размещенным внутри нее шнеком и секцию промывки дробины М 3.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, улучщения качества конечного продукта и уменьшение расхода воды.Цель изобретения - ускорение процесса, улучшение качества конечного3 1079продукта и умен ьшение расходаводы,Поставленная цель достигается.тем, что согласно способу непрерывного получения пивного сусла, предусматривающему смешивание солода инесоложеного сырья эатирание с вод.,ной Фазой и осахаривание сырьевойсмеси, отделение твердой фазы отжидкой, промывку дробины водой ивведение хмеля, хмель вводят на1 Остадии смешивания солода и несоложеного сырья, воду на промывкудробины подают противотоком, а отделение твердой Фазы от жидкой осу"ществляют после промывки дробины и15полученную жидкую фазу используютв качестве водной Фазы при эатираниии осахаривании, для чего ее подаютна последнюю стадию противотоком.Установка для непрерывного получения пивного сусла, содержащая смеситель солода и несоложеного сырья,сообщенные между собой секции длязатирания и осахаривания, выполненные в виде цилиндрических камер сЪ 5теплообменными рубашками, комбинированными перемешивающими устройствамии впускными и выпускнцми отверстиями,устройство для отделения твердой фазыот жидкой, представляющее собой наклонно расположенную емкость с размещенным внутри нее шнеком и секциюпромывки дробины, снабжена деконтак"тором-отстойником, установленным перед секцией эатирания, а секция про- З 5мывки дробины выполнена в виде цилиндрической камеры с укрепленнымпо ее оси шнеком и установлена передустройством для отделения твердойФазы от жидкой, при этом деконтак- фотор-отстойник и секции эатирания,осахаривания и. промывки дробины установлены последовательно и соосноодна с другой так, что их геометрическая ось наклонена к горизонтуна угол 3-4 в сторону выгрузки дро 0бины.Кроме того, секция осахариванияимеет три зоны, и отношение шагашнека секции затирания и первой зонысекции осахаривания к шагу шнека двухпоследних зон секции осахариваниясоставляет 1:2, а отношение шага шнека двух последних эон секции осахаривания к шагу шнека секции промывки 55дробины - 2;3,При этом диаметр секции затирания,трех зон секции осахаривания и секции 665 4промывки дробины одинаков, а отношение его к суммарной длине секций составляет 1:25.Предпочтительно деконтактор-отстойник внполнять в виде цилиндрическойкамеры с,перфорированным днищем ибункером для приема унесенных с суслом частиц сырья и отделять от секции затирания перегородкой, нижняячасть которой выполнена перфорирован"ной и снабжена очистным ножом, а бункер для приема унесенных с суслом частиц сырья соединять с первой зонойсекции осахаривания.На чертеже схематично изображенаустановка для непрерывного полученияпивного сусла.Установка содержит последовательноустановленные весы 1, дробилку 2,дозатор 3 для солода,.весы 4, дробилку 5, дозатор б для несоложеногосырья, смеситель 7 секционный йро"тивоточный непрерывно действующийреактор-осахариватель 8 для одновременного осуществления процессов эатирания, осахаривания, Фильтрованиязатора и промывки дробины с теплообменными рубашками 9, перемешивающимиустройствами, состоящими из винтообразных лопастей шнека 10 и лопаток11, впускными отверстиями 12 и 13для сырья и для воды, и выпускнымиотверстиями 4 и 15 аля сусла и дро"бины, устройство 16 для отделенияжидкой Фазы от твердой, представляющее собой наклонно расположеннуюемкость с размещенным внутри неешнеком 7.Кроме того, в установку включенывесы 18, дробилка 19, дозатор 20для хмеля и деконтактор-отстойник21, расположенный перед секцией затирания 22 и отделенный от нее перегородкой 23 с перфорированной частьюниже вала.Деконтактор-отстойник выполнен ввиде цилиндрической камеры с перфори"рованннм днищем 24 и бункером 25для приема унесенных с суслом час"тиц сырья.При этом бункер соединен трубопроводом с первой зоной 26 секцииосахаривания через штуцер 27.Теплообменные рубашки 9 подключеныиндивидуально к нескольким источникам теплоносителя через штуцера28-32.Перемеаивающие устройства всехсекций реактора-осахаривателя 8выполнены на одном валу 33 и представляют собой непрерывные перфорированные шнеки 10 в секции эатирания 22 и в первой зоне 26 секцииосахаривания и прерывистые винтообразные перФорированные лопастишнеков 31, чередующиеся с диаметральными лопатками 11 во второйи третьей зонах 35 и 36 секции осахаривания и секции 37 промывки дробины.Секция осахаривания имеет три эоны26, 35 и 36.Шаг шнека перемешивающего устрой 15ства секции 22 затирания и первойэоны 26 секции осахаривания относится к шагу шнека двух последних зон35 и 36 секции осахаривания как 1:2,а шаг шнека перемешиваеего устройства двух последних зон 35 и 36 секции осахаривания относится к шагушнека секции 37 промывки дробиныкак 2:3.Деконтактор-отстойник 21, секцияэатирания 22, три зоны 26, 35 и 36секции осахаривания и секция 37промывки дробины расположены сооснои под углом 3-1 к горизонту в сторо.ну выгрузки дробины.30На валу 33 установлен также очистной нож 38 для очистки.перфорированной перегородки 23 деконтактора-отстойника 21,Включенная в установку секция 37промывки дробины установлена передустройством 16;:для отделения твердойфазы от жидкой,Соотношение диаметра секций 22затирания, трех эон 26, 35 и 36 секции осахаривания и секции 37 промывки 40дробины к их суммарной длине составляет 1:25,Вал 38 шнека 17 устройства 16для отделения твердой Фазы от жидкойсоединен с валом 33 перемешивающего 45устройства реактора-осахаривателяшарниром Гука 39.Способ, осуществляемый при работепредлагаемой установки, заключаетсяв следующем. 50Солод автоматически взвешиваетсяна весах 1, измельчается в дробилке2 до среднего размера частиц 1-1,5,ммпроходит через дозатор 3 и поступа,ет в смеситель 55Одновременно те же операции в со-ответствующих устройствах выполняртся с несоложеным сырьем и хмелем. В смесйтеле 7 приготавливаетсяоптимальная согласно технологическому режиму смесь дробленого сырья,которая .подается в реактор-осахариватель 8 через отверстие 12.Шнеком 10 сырье перемещиваетсяи транспортируется через секциюзатирания 22, три зоны 26, 35 и 36секции осахаривания и секцию 37 промывки дробины, где подвергается воздействию температур: 15 ; 53; 63;70 и .78 фС.Вода подается в реактор-осахариватель 8 через штуцер 13 и движетсяв протявотоке с сырьем, растворяяэкстрактивные вещества и продуктыферментативного гидролиза сырья.В реакторе-осахаривателе 8 осу-щвствляют процессы затирания, осахариаания, охмеления, промывки истощенного сырья поступающей в установку водой.1 - , Э"Сусло отводится через штуцер 11после отстаивания и освобожденияот унесенных с суслом частиц сырья вфдеконтвкторе-отстойнике 21.Отделение жидкой Фазы от твердойосуществляется с помощью устройства 16,Дробина выгружается через отверстие 15.П р и м е о 1. Солод, 8 несоложеного сырья и 1-1,5 Ф хмеля;в зависимости от его качества) непрерывно дробят и смешивают.В противотоке с сырьевой смесьюподают воду в соотношении сырьеваясмесь:вода 1:6.Сырьевая смесь, продвигаясь вреакторе-осахаривателе 8, подвергается воздействию температуры: 50 Св секции 22 затирания в течение15 ч; 62 С - в 1 зоне 26 секцииоосахаривания в течение 1 ч; 70 Сво П зоне 35 секции осахаривания в течение 0,5 ч; 75 С - в И зоне 36 секции осахаривания в течение 0,5 ч;78 С в секции 37 промывки дробины вотечение 0,7 ч.При этом непрерывно осуществляютпроцессы эатирания,осахаривания,хмеления сусла в процессе затиранияи промывки дробины.После промывки дробина отделяется от жидкой Фазы и удаляется вотходы производства. Охмеленное сусло с массовой долей сухих веществ11-123, освобождается от унесенных1ее 4 вееевэатели адий технологическог есса, ч ть редламый 18-22 Пример Пример 3 0,5 4 7 11-12 О 100 тоти е веете ее 7 10796 частиц сырья, декантируется и направляется в дальнейшую переработку.П р и м е р 2. Солод, 10 несоГложеиого рирья, 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:во. да 1:4.Сырьевая смесь движется в реакто ре-осахаривателе и подвергается при этом воздействию температур: 62 С в секции 22 затирания втечение 1 ч;62 фС в 3 зоне 26 секции осахаривания в течение 0,7 ч; 7 цС во И зоне 35 15 секции осахаривания в течение 0,4 ч;75 С в з 1 зоне 36 секции осахаривания в течение 0,4 ч; 80 С в секции 37 промывки дробины в течение 0,7 ч.При этом непрерывно осуществляют М процессы затирания, осахаривания, охмеления сусла в процессе эатирания и Промывки дробины. После промывки дробина отделяется 25от жидкой Фазы и удаляется в отходыпроизводства. Охмеленнов сусло смассовой долей сухих веществ 18"223освобождается от унесенных частицсырья, декантируется и направляетсяв дальнейшую переработку.Предлагаемый способ непрерывногополучения пивного сусла и установкадля его осуществления позволяет посравнению с прототипом уменьшитьдлительность процесса отделения 65 8жидкой 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 раэ" деления 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 одновременно в продольном направлении и по сече" нию корпуса реактораеосахаривателя.Данноетехническое 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 за" тирание.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.1079665 Составитель В.КочергинРедактор Т.Веселова Техред Т,фанта Корректор А.Зимокосов е е ееееееееееге г ееее г е г К ПП "Патент"; г. Ужгород, ул. Проектная ил 1259/24ВНИИПИ Гопо113035, Ч Тираж 522 дарственного ко лам изобретений ква, М, Раув еПодписное итета СССР и открытий кая най., д. 4/ е веге г е г