5.2.5. Осветление сусла флотацией
В последнее время получил распространение способ осветления холодного сусла путем флотации. Сущность способа заключается в том, что сусло перенасыщается воздухом и взвеси, адсорбированные на поверхности пузырьков газа, поднимаются вверх.
После теплообменника сусло смешивают в потоке с мелкодиспергированным обеспложенным воздухом в специальном аэрирующем устройстве, например, Ш4-ВПК. Рабочий орган Ш4-ВПК - мелкопористая металлическая свеча, куда подается воздух под давлением 0,1-0,25 МПа. Расход воздуха 0,1-2,1 м3/м3 сусла в час. Сусло, насыщенное воздухом, подается во флотационную емкость, в качестве которой можно использовать чаны предварительного брожения или бродильные аппараты. Во флотационную емкость в начале подачи сусла задают семенные дрожжи. Дрожжи могут задаваться также в ток аэрированного сусла. Сусло выдерживают во флотационной емкости при температуре 6-9 ºС в течение 6-10 часов. За это время на поверхность сусла выносятся вместе с пузырьками воздуха взвеси и мертвые дрожжевые клетки. Сусло осветляется, и одновременно идет процесс его предварительного брожения. Сусло передают на брожение, а пена, содержащая взвеси, оседает на стенах флотационной емкости. При использовании флотации наблюдается ускорение брожения за счет высокой степени осветления сусла и хорошего физиологического состояния дрожжей.
5.2.6. Охлаждение сусла
Для охлаждения сусла раньше применяли оросительные теплообменники, теплообменники типа «труба в трубе» и пластинчатые охладители. В настоящее время оросительные теплообменники уже не применяются. Практически повсеместно используются пластинчатые теплообменники. На отдельных старых заводах продолжают эксплуатироваться теплообменники типа «труба в трубе» (рис. 14).
Рис. 14. Теплообменник «труба в трубе»
Теплообменник «труба в трубе» состоит из последовательно соединенных медных труб, в которые подается сусло. Трубы с охлаждаемым продуктом находятся в стальных трубах большего объема, по которым в противоположном направлении течет охлаждающая жидкость.
Сусло из отстойного чана охлаждается с 60 ºС до начальной температуры брожения в две стадии. В верхней секции теплообменника оно охлаждается с 60 ºС до 20 ºС водопроводной водой, а в нижней секции - с 20 ºС до 5-8 ºС рассолом или переохлаждённой водой. Такие теплообменники имеют низкий коэффициент теплопередачи, затруднен процесс их мойки и дезинфекции.
Наиболее совершенным и распространенным аппаратом для охлаждения сусла является пластинчатый теплообменник (рис. 15).
Пластинчатый теплообменник состоит из тонких стальных пластин 7, 8, 9, 10, 11, которые устанавливаются на штангах 3 с помощью винта 6 и плиты 4 так, что между каждой парой пластин образуется пространство, по которому протекает жидкость. Уплотнение пластин создается посредством резиновых прокладок. Пластины собираются таким образом, что образуются две системы каналов: канал для охлаждаемого продукта 2 и канал для хладагента 7. Потоки продукта и теплоносителя чередуются таким образом, что теплообмен у каждого из них происходит с обеих сторон через две пластины.
Пластинчатые теплообменники компактны, отличаются большой поверхностью теплопередачи, благодаря чему процесс охлаждения идет быстро и эффективно, легко разбираются и моются.
Рис. 15. Пластинчатый теплообменник:
1, 5 - стойки; 2 - канал для подачи сусла; 3 - штанга; 4 - плита; 6 - винт;
7 - канал для хладагента; 7, 8, 9, 10, 11 - пластины