Научная статья на тему 'Особенности условий аэрации при непрерывном способе производства уксуса, с помощью иммобилизованных бактерий'

Особенности условий аэрации при непрерывном способе производства уксуса, с помощью иммобилизованных бактерий Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
252
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Яровенко В. Л., Домбровская В. А., Галкина Г. В., Патеенко С. К.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Особенности условий аэрации при непрерывном способе производства уксуса, с помощью иммобилизованных бактерий»

1, 1990

ЗВ

шя

рди де-

х бобов выше рдитель I бобов прежде ) масла. Индоки-эдуктом ) блюд бдяться так на-де про-рмента-гае сое-ЗИГОТ0В-( бобов [5, 17]. ина, бо-шнимых из ор-

сно рас-ель ко-[ сельс-[ествуют элока и обствен-|обавка-

ые необ-[НОЛОГИИ я удале-ззникно-вования [их в ре-евых бо-жирные бразова-нактива-

нно ве-продес-завлении 1Я функ-Йавляют ■дня или

■ивкуса в вшивают бифидо-лагодаря шый эф-лечебно-продук-

тов с ценными свойствами соевого молока как источника растительного белка и жира.

Известно, что кисло-молочные продукты Служат важным фактором профилактики и лечения различных желудочно-кишечных и других заболеваний. Для получения лечебно-диетических продуктов на соевой основе ее сквашивают чистыми культурами молочнокислых бактерий или дрожжей. В результате получается продукт, аналогичный кисло-мо-л оч н ы м и р оду кт а м.

При производстве диетического кисло-молочного продукта соевое молоко смешивают с заквашенным коровьим молоком в соотношении 1:1 или 1:2, получают продукт типа простокваши [6, 9].

В нашей стране вопросами создания аналогов кисло-молочных диетических продуктов на соевой основе начали заниматься еще в довоенные годы. Как правило, их подготавливали по традиционной технологии, используя параметры традиционных технологических процессов производства молочных продуктов, что приводило к получению продуктов низкого качества [1].

Таким образом, изучение процессов производства аналогов кисло-молочных продуктов представляется целесообразным, т. к. продукты на соевой основе имеют более низкую стоимость, обычно хорошо хранятся, легко варьируются в достаточно широких пределах в соответствии с дифференцированными требованиями рационального питания, не содержат лактозы, отличаются низким содержанием или полным отсутствием холестерина и солей натрия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Батурина Т. В. Основные тенденции в развитии мирового производства сои в послевоенный период: Обзорн. информ. /ВНИИТЭИСХ. — М. — 1982. — № 12. — С. 14—25.

2. Заявка 61-22928 Япония. МКИ А 23 С 11/10. Напиток из кислого соевого молока и способ его производства. Опубл. 03.06.86. //Изобр. стран мира. — 1987. — Вып. 5. — № 36.

3. К у л ь А. К., Д ж е с в а н и Л. М. Источники пищевого белка — М.: Колос, 1979. — С. 302.

4. Кисло-молочные продукты: Обзорн. информ. /Аг-роНИИТЭИмясомолпром. Сер. Молочная пром-сть: зарубежный опыт. — 1986. — Вып. 15, С. 3.

5. Н и'с и м у р а А., К о к у б о С. Основы изготов-

ления соевого молока //Секухин то кагаку. 1987. 29. С. 133—135.

6. Новый продукт на основе соевого белка: Экспресс-

информ. /ЦНИИТЭИмясомолпром. Сер. Молочная пром-сть: зарубежный опыт. — 1987. — Вып. 20. — С. 7—9. "

7. Производство аналогов молочных продуктов с использованием растительных белков: Экепресс-ин-

форм[. /ЦНИИТЭИмясомолпром. Сер. Молочная пром-сть: зарубежный опыт. — 1984. — Вып. 21.— С. 4—13.

8. Пат. 2525076 Франция. МКИ А 239/123. Жидкий продукт и способ его приготовления в производстве сквашенного молока типа йогурта. Опубл. 21.10.83.

9. Пат. 55—45167 Япония, МКИ А 23 С/ 9.12. Способ приготовления напитка путем сквашивания есевого молока. Опубл. 17.11.80.

10. Ра ко веки й П. П., Тортика В. И., О л е й-н и к М. П. Пищевые соевые белковые продукты. //Пищ и перераб. пром-сть. •— 1986. — № 10. —■ С. 39—40.

11. Растительные белки и их биосинтез /Под ред. В. Л. Кретовича. — М.: Наука, 1975. — С. 342.

12. Салтун И. П., Просандеева Н. П. Соя— се использование и характеристика районированных сортов. — М.: Колос, 1970. — С. 32.

13. Соя. /Под ред. 10. П. Мякушко. — М.: Колос,

1984. — С. 322.

14. То лстогузо в В. Б. Новые формы белковой пищи. — М.: Агропромиздат, 1987. —• С. 303.

15. Chien L. F., Suyder Н. Е. Detection

and control of coymilk astringency //G. Food Sci. — 1983. — 48. — № 2. —

P. 438—440.

16. К and a H., Ioghurt production by Lactobacillus Fermentation of soybean milk //Process Biochim. — 1976. — 11. — P. 423—425, 466.

17. Mitchell H. H. Soybean and soybean Products. — New York.: I\S Markley, 1950. — P. 383—422.

18. Rutherford В. E., Pretty R. M. /,/ G. Agron. — 1960. — 52. — 'P. 27—29.

19. Schrieber W. Krili-Rohstoff fiir Nah-

rungsmittel //Gordian. 1978. — 78. —

A° 4. — P. 101 — 102, 104—105.

Кафедра технологии молока

и молочных продуктов Поступила 09.01.90

661.731-932

ОСОБЕННОСТИ УСЛОВИЙ АЭРАЦИИ ПРИ НЕПРЕРЫВНОМ СПОСОБЕ ПРОИЗВОДСТВА УКСУСА С ПОМОЩЬЮ И М МОБИЛИЗОВАННЫХ БАКТЕРИЙ

В. Л. ЯРОВЕНКО, В. А. ДОМБРОВСКАЯ, Г. В. ГАЛКИНА, С. К. ПАТЕЕНКО

Всесоюзный заочный инст'итут пищевой промышленности Всесоюзный паучио-исследовательскнй институт пищевой биотехнологии

При культивировании уксусно-кислых бактерий необходимым условием роста бактерий н образования уксусной кислоты является непрерывное аэрирование культуральной жидкости, так как необходима интенсивная массо-

передача кислорода из воздушного потока в культуральную жидкость.

Установлено, что уксусно-кислые бактерии на 1 г сухого вещества потребляют в среднем от 100 до 150 см3 кислорода при оптимальной концентрации спирта в среде. Коэффициент скорости роста уксусно-кислых бактерий

имеет экстремальную зависимость от интенсивности аэрации: низкая интенсивность аэрации лимитирует, а высокая — угнетает рост уксусно-кислых бактерий [!].

С увеличением концентрации уксусной кислоты в культуральной жидкости оптимальная интенсивность аэрации, соответствующая максимальному коэффициенту скорости роста, уменьшается. С целью увеличения производительности по уксусной кислоте и улучшения экономических показателей необходимо культивирование уксусно-кислых бактерий вести с переменной аэрацией [1].

Разработаны рекомендации по переменной подаче воздуха в зависимости от интенсивности окислительного процесса [2].

Австрийским ученым удалось достичь 60% насыщения культуральной жидкости кислородом при весьма низком расходе воздуха 80 м3/ч на 30 м3 жидкости, что соответствует 0,04 м3/м3 мин [3]. Аналогичные данные получены в Болгарии [4]. В Испании применяют более интенсивную аэрацию в аппарате типа «Эр-лифт» — 0,25—0,30 м3/м3 мин j 5]. В практике отечественных предприятий применяется довольно высокий удельный расход воздуха — 0,17—0,42 м3/м3 мин [6, 7].

Во Франции предложено для интенсификации процесса биосинтеза уксусной кислоты применять воздух, обогащенный кислородом до 40% об. [8].

Цель работы — оптимизация технологических параметров, влияющих на насыщенность культуральной жидкости кислородом при непрерывном способе получения уксусной кислоты с помощью иммобилизованных бактериальных клеток при естественной и принудительной аэрации окислителей. В батарее из двух производственных окислителей, содержащих по 5 м3 инертного носителя с им мобилизованными клетками уксусно-кислых бактерий Acetobacter 'cceti, осуществлялся биосинтез уксусной кислоты непрерывным способом. Инертный носитель (буковая стружка) располагался на двух ложных днищах.

Аэрацию культуральной жидкости, циркулирующей в окислителях, проводили двумя способами: за счет естественной: тяги через 4 душника (по 2 под каждым ложным днищем, диаметр душников 80+5: мм), возникающей в результате разности температур в окислителях и окружающей среде, а также путем искусственной подачи воздуха с помощью вентилятора. Об эффективности аэрации судили по изменению продуктивности процесса. Массовую долю уксусной кислоты и объемную долю этилового спирта определяли в соответствии с РСТ РСФСР № 254—84. Концентрацию биомассы уксусно-кислых бактерий определяли нефелометрически с последующим перерасчетом на содержание сухих веществ (СВ), г в 1 л жидкости. Объемную долю растворенного кислорода определяли электродным методом с помощью прибора « Кислородомер КЛ-115».

Интенсивность естественной аэрации меняли с помощью шиберов, установленных на

вытяжных трубах. Всего испытано 4 варианта положения шиберов. Так как на интенсивность аэрации существенно влияет разность температур в окислителе и окружающей среде, то была прослежена зависимость таких показателей, как удельная производительность, выход уксусной кислоты и расход спирта от этой разности температур при каждом из режимов аэрации, регулируемых шиберами.

Максимальная аэрация достигалась при полностью открытых шиберах на обоих окислителях (площадь сечения 0,01 м2). За время испытания этого режима выделены Ь—6 суточные периоды с различным температурным режимом.

Температура в головном окислителе «N9 3 на протяжении испытаний поддерживалась в среднем 34,3+0,4°С, а в хвостовом окислителе № 5 — 34,0±0,4°С. Температурные параметры работы окислителей приведены в табл. 1, где Дь, А1г — разность между температурой окружающей среды и температурой внутри окислителя соответственно № 3 и № 5.

Т а б л и ц а 1

Температура, °С

•к

0>

я

2

ГС

> 5

^ Cj. О Сх

S о

11

11 Е И С£ О

о

19,0±0,5 34,3+0,4 15,3±0,9 20,0+0,5 34,0+0,4 14,0±0,9 22,0+0,5 34,3+0,4 12,3+0,9 23,0+0,5 34,0+0,4 11,0±09, 23.5+0,5 34,3+0,4 10,8+0,9 24,5+0,5 34,0±0,4 9,5+0,9 24,3+0.5 34,3+0,4 10,0+0,9 25,3±0,5 34,0+0,4 8,7+0,9

Средние данные испытания режима аэрации при полностью открытых шиберах (1-й режим) и при разных температурных перепадах приведены в табл. 2.

Из таблицы видно, что по мере уменьшения перепада температур концентрация растворенного в культуральной жидкости кислорода снижается в головном окислителе с 61 до 46% от насыщения, в хвостовом — с 70 до 58%. Технико-экономические показатели представлены в табл. 3. Отмечено, что при данном положении шиберов съем уксуса и удельная производительность, а также выход уксусной кислоты возрастают по мере уменьшения значений Аи и А!2, т. е. уменьшение температурного перепада до 10° благоприятно влияет на процесс при открытых шиберах, так как ограничивается избыточная аэрация.

Высокая удельная производительность

8,1 кг/м3 сут достигнута при перепаде температур в 10°С на головном и 8,7°С — на хвостовом окислителе, выход составил 86,5 кг/100 л безводного (бв) спирта, расход спирта 104,0 дал/1000 дал, значение р02 составило в окислителе № 3 46%, в № 5 — 58%.

При следующем режиме аэрации оба шибера были закрыты, на 3/4, площадь поперечного сечения вытяжных отверстий составляла

вариан-ітенсив-^азность ієн сре-ь таких иитель-ід спир-каждом Іберами, ась гіри їх окис-а время р—6-су-турньш

ШЄ № З алась в Іслителе арамет-табл. 1, ратурой внутри

р л и ц а 1

14,0±0,9 1 !,0±09, 9,5+0,9 : 8,7±0,9

а аэра-)ах (1-й перепа-

меньше-і,ия рас-•I кисло-ІЄ с 61 - с 70 сазатели что при гксуса и :е выход е умень-ньшение гариятно ;рах, так

[ИЯ.

ельность е темпе* на хвое-кг/100 л та 104,0 в окие-

оба ши-понереч-

ставляла

Таблица 2

Условия аэрации

К о и ц е н т р а ц и я, %

положение шиберов сечение отверстия, м2 Д| спирта сумма К н 5 ° Ё 0*1 кислоты спирта сумма К Є- СО О - 3 «С

головной окислитель хвостовой окислитель

Открыты №3 - - 0,010 15,3 8,08 1,40 9,48 61 9,00 0.29 9,29 70

полностью № 5 — - 0,010 12,3 8,10 1,33 9,43 52 9,06 0,29 9,35 63

10,8 8,10 1,38 9,48 49 9,06 0,34 9,40 60

(1-й режим) 10,0 8,06 1,38 9,44 46 9,06 0,30 9,36 58

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Закрыты №3 - - 0,0075 15,3 8,10 1,45 9,55 50 9,04 0,32 9,36 62

на 1 /4 №5 - - 0,0075 12,3 8,10 1,46 9,56 44 9,09 0,28 9,37 59

10,8 8,06 1,54 9,60 40 9,06 0,34 9,40 56

(2-й режим) 10,0 8,12 1,45 9,57 38 9,09 0,30 9,39 50

3 акрыты №3 - - 0.0075 15,3 8,20 1,33 9,53 50 9,09 0,32 9,41 54

№ 3 — на 1 /4 № 5 - - 0,0050

№ 5 — на 1 /2 12,3 8.23 1,38 9,61 44 9,16 0,33 9,49 50

(3-й режим) 10.8 8,15 1,44 9,59 44 9,10 0,34 9,44 46

Закрыты №3 - - 0,0050 15,3 8.02 1,57 9,59 41 9,06 0,44 9,50 50

на 1/2 № 5 — - 0.0050 12,3 7.98 1,57 9,55 33 9.00 0.40 9,40 48

(4-й режим) 10,8 8,00 1,55 9,55 28 8.94 0,49 9,43 42

по 0,0075 м2 (2-й режим). Концентрация растворенного кислорода изменялась в зависимости от температурных перепадов от 50 до 38% на головном и от 62 до 50% от насыщения — на хвостовом окислителе, что несколько ниже, чем при 1-м режиме, и свидетельствует о снижении интенсивности аэрации при соответствующих перепадах температур. У то позволило увеличить съем уксуса, удельную производительность и выход уксусной кислоты. При втором режиме аэрации максимальная удельная производительность (8,2 кг/м1-•сут) достигнута в тот период, когда перепад температур составлял Ль = 10,8оС, А12=9,5°С, но расход спирта при этом довольно высок — 104 дал/1000 дал; р02 составило в окислителе № 3 40%, в №5 — 56%. Дальнейшее

ограничение аэрации при уменьшении до 8,7°С приводит к уменьшению р02 до 38 и 50% соответственно, что недостаточно, снижается удельная производительность до 8 кг/м3 сут.

Третий режим аэрации характеризовался тем, что на головном окислителе шибер закрыт на 1/4, а на хвостовом — на 1/2. Это повлекло за собой дальнейшее снижение концентрации растворенного кислорода при соответствующих температурных режимах в окислителе № 5, а в окислителе № 3 изменений не произошло.

Из табл. 3 следует, что наилучшие показатели достигнуты при перепаде температур 12,3°С на головном и 11,0°С на хвостовом окислителях (удельная производительность

8,2 кг/м3-сут, выход кислоты 87,4 кг/100 л бв спирта, расход спирта 103,0 дал/1000 дал).

При четвертом режиме аэрации шиберы на обоих окислителях закрыты на 1/2 (сечение отверстий в вытяжных трубах по 0,005 м2). Интенсивность аэрации резко снизилась. Даже при максимальном перепаде температур

Т а б л и ц а 3

Условия положение шиберов аэрации Л^ Съем уксуса, л/ч К Я ї~ 5 о О о ^ и о . ^ ^ а: п 5§р4, ^ о! С* Ръ с: н & Выход кислоты кг/100 л бв спирта Расход спирта дал/1000 дал уксуса

1-й режим 15.3 34.3 7.4 85,9 104,7

12.3 34,5 7,5 86,5 104,0

10,8 35,4 7,7 86,5 104,0

10,0 37,3 8,1 86,5 104,0

2-й режим 15,3 35,0 7,6 86,3 104,3

12,3 36,7 8,0 86,7 103,8

11),8 37,7 8,2 86,5 104,0

10,0 36,7 8,0 86,7 103,8

3-й режим 15,3 37,1 8,1 86,5 104,0

12,3 37,3 8,2 87,4 103,0

10,8 36,2 7,9 86,8 103,7

4-й режим 15,3 36,8 8,0 86,5 104,0

12,3 36,1 7,8 85,9 104,7

111,8 35,9 7,7 85,3 105,5

(15,3 и 14,0°С на окислителях № 3 и 5 соответственно) концентрация растворенного кислорода не превышает 41% от насыщения. При данном температурном режиме удельная производительность составила 8 кг/м3-сут при выходе 86,5 кг/100 л бв спирта и расходе спирта 104,0 дал/1000 дал. Уменьшение перепада температур влечет за собой при таком положении шиберов снижение удельной производительности и других показателей (табл. 3). Это происходит из-за недостатка воздуха, р02 равно 28% в окислителе № 3, 42%. — в окислителе № 5.

Анализ данных табл. 3 показывает, что удельная производительность является функцией исследованных факторов (сечения отверстия вытяжной трубы и перепада температур), определяющих условия естественной аэрации стружечных аппаратов. Практически одинаковый’ конечный результат по удельной произ-

водительности — 8,0—8,2 кг/м3-сут может

быть достигнут различной комбинацией этих факторов. Этот вывод очень важен для разработки рекомендаций по естественной аэрации. Так как при непрерывном способе производства уксуса необходимо поддерживать в каждом окислителе батареи постоянные условия аэрации, то достаточно приводить в соответствие оба названных фактора, пользуясь графиком (см. рис.), выражающими взаимо-

1000

800

600

0400

200 т

400

500 КМ

Рис. 1

связь между суммарной площадью сечения отверстий вытяжных труб окислителей и разностью температур окружающей среды и окислителей .Ал. обеспечивающую наилучшие условия аэрации. Для удобства и точности управления режимом аэрации необходимо градуировать шиберы.

Аэрация должна обеспечивать поддержание следующих концентраций растворенного кислорода (% от насыщения): в головном окислителе — 43+3, в хвостовом — 54+4. На ос-

новании полученных результатов разработаны рекомендации.

Так как внешние факторы (температура окружающей среды, точность регулировки температуры в самом окислителе и др.) существенно влияют на интенсивность естественной аэрации, а следовательно, и на весь технологический процесс, то целесообразно применять искусственную аэрацию с помощью вентилятора или воздуходувки, работающих в постоянном режиме. В этом случае необходимо только решить вопрос о количестве воздуха, подаваемого в каждый окислитель батареи, так как технологии уксуса наносит вред как слишком слабая, так и излишне сильная аэрация, что было доказано в исследованиях с естественной аэрацией. Вариант аэрации подбирали экспериментально на батарее окислителей № 3 и 5.

Аэрацию окислителей осуществляли с помощью вентилятора, максимальная производительность которого 40 м3/ч. Предварительно был произведен теоретический расчет потребления воздуха в окислителях. Теоретически необходимое количество воздуха на образование 1 кг кислоты уксусно-кислыми бактериями — 2,4 м3. Приток среды на окислитель № 3 составляет 27 л/ч, концентрация кислоты в нем 8,1%, тогда скорость образования кислота: 27X0,081=2,2 кг/ч. Аналогично скорость образования кислоты в окислителе № 5:10,7Х Х0,0916+27,0X0,0106 = 0,98+0,29= 1,27 кг/ч. Тогда расход воздуха на окислителе с учетом трехкратного избытка должен составлять:

№ 3 — 2,4X2,2X3=15,84 м3/ч или 63,4%

№ 5 — 2,4X1,27X3=9,14 м3/ч или 36,6%

Всего: 24,:

•25 м3/ч или 100%.

В исследованиях по искусственной аэрации на батарею в целом подавали 25 м3/ч воздуха, остальную часть сбрасывали в атмосферу.

Т а б л и ц а 4

Концентрация, 7о р02 % от . наиболее

Условия кислотУл спирта сумма насыщения жимами спирта в

аэрации 1

№ 3 № 5 № 3 № 5 № 3 № 5 № <4 О № 5 ЦИН ГОЛО!

Второй

такую ж(

Естественная 50 рода 43 °/(

(лучший режим) 8,23 9,16 1,38 0,33 9,61 9,51 44 ной аэра:

Искусственная: 8,10 9,02 1,38 0,35 9,48 9,37 66 51 ность и

в головном 75% (19 м3/ч) 8,00 9,04 1.40 0,28 9,40 9,32 62 52 выше бл:

в хвостовом 25% (6 м3/ч) 8,14 8,10 9,06 9,00 1,26 1,32 0,24 0,35 9,40 9,42 9,30 9,35 65 63 50 50 аэраций '

Ср. 64 Ср. 51 торов. Показа

Искусственная: 8.20 9,06 1,38 0,35 9,58 9,41 42 50 аэрации,

в головном 63% (16 м3/ч) 8,18 9,10 1,24 0,32 9,52 9,42 44 52 из испыт

8,20 9,14 1,35 0,28 9,55 9,42 43 51 ции паил

в хвостовом 37% (9 м3/ч) 8,20 9,16 1,57 0,34 9,57 9,47 43 50 режим а:

Ср. 43 Ср. 51 ки рассчр

Искусственная: 8,00 9,06 1,49 0,36 9,49 9,42 36 59 Отмече

в головном 55% (14 м3/ч) 8,06 9,06 1,39 0,36 9,45 9,42 38 59 ЦИИ ХВ0СІ

8,09 9,09 1,44 0,32 9,52 9,41 34 60 жим) В 1^

в хвостовом 45% (11 м3/ч) 8,04 9,10 1,48 0,34 9,52 9,44 35 62 чем при(

Ср. 36 Ср. 6Є

№!, 1990 работаны

гаература улировки I ДР.) су-ъ естест-! на весь :ообразно помощью-гающих в необходи-гве возду-ель Оата-осит вред і сильная даваниях аэрации арее оки-

яли с по-произво-арительно гт потреб-ретически образова-бактерия-їтєль № 3 шслоты в :ия кисло-I скорость.

№ 5:10,7Х

1,27 кг/ч. :ле с уче-эставлять:

53,4 %

36,6 %

й аэрации ч воздуха, .тмосферу. ілида 4

% от

ІЦЄНИЯ

> № 5

50

51

52 50 50

Ср. 51

50 52

51 50

Ср. 51 59

59

60 62

Ср. 61

Воздух от вентилятора делили на 2 потока, которые по шлангам поступали в головной и хвостовой окислители через нижний душник, расположенный под слоем стружки. Расход воздуха регулировали вентилем, ориентируясь на показания ротаметров. Испытали а режима с искусственной аэрацией окислителей со следующими распределениями воздуха: 1-й ре-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

жим — 75% на головной, 25% — на хвостовой, 2-й режим — 63% на головной, 37% — на хвостовой, в соответствии с теоретическим расчетом, 3-й режим — 55% на головной, 45% — на хвостовой. Результаты приведены в табл. 4 и 5.

Таблица 5

Условия аэрации

Естественная

(лучший режим) 37,3 8.2 87,4 103,0

Искусственная: 36.5 7,9 86,7

-№ 3 — 75!% 36,9 8,0 86,9

№ 5 — 25|% 37,3 8,1 87,1 103,7

Ср. 8,0 Ср. 86.8

Искусственная: 38,6 8.4 87,1

3 — 63% 39,8 8,7 87,5

№ 5 — 37.% 38,3 8,4 87,9 102.7

38,7 8,5 88,1

Ср. 8.5 Ср. 87,7

Искусственная: 37,7 8,2 87,1

М 3 — 55% 37,3 8,1 87,1

№ 5 _ 451% 37,1 8,1 87,4 103,1

38,0 8.3 87.5

Ср. 8.2 Ср. 87,3

Из табл. 4 следует, что при 1-м режиме не происходит эффективного усваивания кислорода, его остаточная концентрация в культуральной жидкости высока (64%). Очевидно, происходит подавление физиологической активности бактерий, об этом свидетельствует наиболее низкая по сравнению с другими режимами удельная производительность. Расход спирта выше при слишком интенсивной аэрации головного окислителя.

Второй режим обеспечивает практически такую же концентрацию растворенного кислорода 43%, как и наилучший режим естественной аэрации, однако удельная производительность и выход уксусной кислоты несколько выше благодаря более высокой стабильности аэрации и ее независимости от внешних факторов.

Показатели, полученные при 3-м режиме аэрации, хуже, чем при 2-м. Таким образом, из испытанных режимов искусственной аэрации наилучшим по всем показателям является режим аэрации, соответствующий теоретически рассчитанному.

Отмечено, что при менее интенсивной аэрации хвостового окислителя — 6 м3/ч (1-й режим) в нем меньше потери кислоты и спирта, чем при оптимальном 2-м режиме с расходом

воздуха 9 ма/ч. Поэтому, возможно, следует на хвостовом окислителе снизить интенсивность аэрации с 9 до 6 м3/ч, что соответствует двукратному избытку воздуха. Вероятно, в тех случаях, когда на каком-либо окислителе отмечается увеличение потерь, о котором можно судить по уменьшению суммы концентраций кислоты и спирта, следует определять расход воздуха на этот аппарат, исходя не из трехкратного, а двукратного избытка против теоретического.

ВЫВОДЫ

Интенсивность естественной аэрации зависит от двух факторов — размеров отверстий вытяжных труб и разности температур окислителя и окружающей среды. Выведенная графическая зависимость между этими факторами позволяет поддерживать в окислителях условия аэрации, которые обеспечивают высокую удельную производительность.

При непрерывном способе производства уксуса в стружечных окислителях хорошие условия аэрации, позволяющие поддерживать в культуральной жидкости концентрацию растворенного кислорода 43—44% от насыщения, могут быть созданы как за счет естественной аэрации, так и путем принудительной подачи воздуха. Однако при переходе на искусственную аэрацию при расходах воздуха, которые соответствовали теоретически рассчитанным значениям, достигнуты более высокие экономические показатели, чем при естественной аэрации; удельная производительность возросла с 8,2 до 8,5 кг/м3 сут, выход уксусной кислоты — с 87,4 до 87,7 кг/100 л бв спирта, что объясняется стабильностью режима искусственной аэрации по сравнению с естественной.

ЛИТЕРАТУРА

1. Николаев П. И., Игнатов Ю. Л. Влияние ин-тенсивности аэрации при глубинном культивировании уксусно-кислых бактерий на коэффициент скорости

роста //Прикл. биохим. и микробиол. — 1974. — Вып. 2. — С. 62.

2. Г а р я б е д я и М. Производство на оцет по дълбо-чинния метод на ферентация //Лозар. и винар. — 1981. — 30. № 1. С. 12.

3. С our lay G. Yineqar. //Food Technology

in

Australia. — 1976.

28.

№ 5. —

P. 181.

. Добр и иски Г., Карова Е., Петков Ц., Шопов И. Математически модел на процесса оцетно-кисела ферментация //Лозар. и винар. — 1983. —■ 32. — № 8. — С. 27.

. Патент США № 4.503 078. 1985.

6. Levone п Е., Suarez М. A. Medio sintetico nutrivo para la fabricacion de vi-nagre de alcohol // Rev. Agroguim. Techol. Aliment. — 1981. — 21(2). — S. 259. Okuhara A. Vinegar production with Acetobacter grown on a fibrous support //Ferment Teehnol. — 1985. — 63. — № 1. — P. 57.

Патент Франции № 2.331.616, 1976.

7

Кафедра технологии пищевых производств

Поступила 02.08.!

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.