1.6.3 Приготування замісу

Кількість води і фільтрату барди, яка потрібна для приготування замісу:

G_в.бар = G_кук. × 3,0;

2465,87 × 3,0 = 7397,61 кг,

де 3,0 - витрата води і фільтрату барди, кг на 1 кг помелу зерна.

Для приготування замісу використовують помел зерна (температура 20 °С), воду з температурою 50 °С і фільтрат барди в кількості 30 % від води. Середню температуру замісу розраховують, як описано далі. В заміс задають

30 % від загальних витрат розчину ферментного препарату Termamil SS

Із цієї кількості витрати складатимуть:

-фільтрату барди:

G_бар = 7397,61 × 0,3 = 2219,28 кг.

-води:

G_в = 7397,61 × 0,7 = 5178,32 кг.

Маса замісу складає:

G_зам = G_кук. + G_в.бар + G_фзам;

G_зам = 2465,87 + 7397,61 + 2,18 = 9865,66 кг.

У замісі міститься води:

В_зам = G_в.бар + G_в + V_Т1;

В_зам = 7397,61 + 325,49 + 6,5 = 7729,6 кг.

Сухих речовин у замісі таж сама кількість, що і в кукурудзі, тобто 2140,38 кг. Відсотковий вміст сухих речовин у замісі:

СР_зам = СР × 100 / G_зам;

СР_зам = 2140,38 ×100 / 9865,66 = 21,69 %.

1.6.4 Температура замісу

Теплоємність замісу:

С_зам = (G_кук.× С₁ + G_в × С₂ + G_бар × С₃ + G_фзам × С­₄) / G_зам,

де С₁ – теплоємність кукурудзи, кДж / кг × град, С₁ = 1,423, t = 20 ⁰ С;

С₂ – теплоємність дефлегматорної води, кДж / кг × град, С₂ = 4,204, t = 50 ⁰ С;

С₃ – теплоємність фільтрату барди, кДж / кг × град, С_{3 =} 4,169, t = 100 ⁰ С;

С₄ – теплоємність ферментного препарату Termamil 120-L, кДж / кг × град;

С₄ = 4,185, t = 25 ⁰ С;

С_зам = (2465,87 × 1,423 + 5178,32 × 4,204 + 2219,28 × 4,169 + 2,18 × 4,185 ) / 9865,66 = 3,49 кДж / кг × град.

Кількість тепла замісу:

Q_зам = G_кук. × С₁ × t_кук.+ G_в × С₂ × t_в + G_бар × С₃ × t_бар + G_фзаг × С­₄ × t_фп,

Q_зам = 2465,87 × 1,423 × 20 + 5178,32 × 4,204 × 50 + 2219,28 × 4,169 × 100 + 7,28 × 4,185 × 25= =2084640,19 кДж.

Температура замісу в збірнику замісу:

t_зам = Q_зам / G_зам × С_зам;

t_зам = 2084640,19 / 9865,66 × 3,49 = 60,54° С.

1.6.5 Термоферментативна обробка замісу

У контактній головці перед надходженням в термоферментатор заміс підігрівають до температури 85 °С парою з тиском 400 кПа. Витрата пари складає:

G_п.тфо = G_зам × С_зам ( t_к - t_зам) × 1,02 / (2739 - 398),

G_п.тфо = 9865,66 × 3,49 × (85 - 60,54) × 1,02 / ( 2739 - 398) = 367,39 кг,

де 2739 - ентальпія пари ( тиск 400 кПа ), кДж / кг;

398 - ентальпія конденсату пари, кДж / кг;

1,02 - коефіцієнт, що враховує втрати пари в навколишнє середовище.

Маса замісу, що виходить із контактної головки в термоферментатор:

G_{зам.тфо} = G_зам + G_п.тфо,

G_{зам.тфо} = 9865,66 + 367,39 = 10233,05 кг.

1.6.6 Оцукрювання розрідженої маси

Оцукрюють розріджену масу у вакуумоцукрювачі або безпосередньо в бродильному апараті. В даному розрахунку розріджену масу охолоджують в оцукрювані з одночасним її оцукренням.

Розріджена маса з термоферментатора через паросепаратор - витримувач або безпосередньо поступає в вакуумоцукрювач. В ньому за рахунок вакуум випаровування маса охолоджується з температури 85 °С до 54-56 °С, яка є оптимальною для дії глюкоамілази мікробного походження, наприклад ферментного препарату San-Super 360 L.

Кількість вторинної пари, яка виділяється в вакуумоцукрювачі і конденсується в випарній камері або в кожухотрубному конденсаторі при перепаді температур з 85 до 55 °С.

Кількість вторинної пари, яка виділяється в вакуумоцукрювачі і конденсується в випарній камері або в кожухотрубному конденсаторі при перепаді температур з 85 до 55 °С:

G_втор.п.= G_{зам.тфо} × С_зам. × (85-55) / (2368,1 - С_зам. × 55 );

G_втор.п.= 10233,05 × 3,49 × (85-55) / ( 2368,1 – 3,49 × 55) = 492,25 кг,

де 2368,1- теплота пароутворення, кДж / кг.

Витрати води на конденсатор:

G_в.конд.= G_втор.п.×(2602,4 - 4,2 × 45) / 4,2 ( 45 - 25 );

G_в.конд.= 492,25 × (2602,4 - 4,2 × 45) / 4,2 ( 45 - 25 ) = 14142,81кг = 14,15 м³,

де 2602,4 - теплоємність пари, кДж / кг × град. ;

4,2 - теплоємність води, кДж / кг × град;

45 і 25 - температура вода на виході та вході з конденсатору, °С.

Кількість сусла, що залишається в оцукрюванні:

G_сус.оц.= G_{зам.тфо} - G_втор.п.

G_сус.оц.= 10233,05 - 492,25 = 9740,8 кг.

В вакуумоцукрювач вносять антисептик Полідез з розрахунку 20 см³ на 1м³ сусла:

G_полід.= G_сус.оц.× 20/ 1000×1000;

G_полід.= 9740,8 × 20/ 1000×1000 = 0,194м³.

Антисептик розбавляють водою 1:10. Витрати розчину антисептику: V_полід.= G_полід. ×10

0,194×10 = 1,94 дм³.

Із вакуумоцукрювача виходить сусла:

G_{сус.вак.} = G_сус.оц. + V_полід.

G_{сус.вак.} = 9740,8 + 1,94 = 9742,74 кг.

Із цієї кількості 10 % сусла відбирають для приготування виробничих дріжджів:

G_{сус.дріж.} = G_{сус.вак.} × 0,1;

G_{сус.дріж.} = 9742,74 × 0,1 = 974,274 кг.

Основне сусло, що надходить на охолодження до температури "складки" 28-30 °С:

G_{сус.скл.} = G_{сус.вак.} - G_{сус.дріж.}

G_{сус.скл.}= 9742,74 - 974,274 = 8768,466 кг.

Витрати охолоджуючої води:

G_ох.в. = G_{сус.скл.} × С_зам. × (55-28) / 4,2 × ( 40 - 25 ),

G_ох.в. = 8768,466 × 3,49 × (55-28) / 4,2 × ( 40 - 25 ) = 9836,33 кг,

де 40 і 25 - температура води на виході і вході в теплообмінник, °С.