Температура замісу

Теплоємність замісу:

С_зам=(G_кр*С₁+G_в*С₂+G_бар*С₃+m_фзам*С­₄)/М_зам,

де С₁ – теплоємність кукурудзи, кДж/кг*град;

С₂ – теплоємність води, кДж/кг*град;

С₃ – теплоємність фільтрату барди, кДж/кг*град;

С₄ – теплоємність ферментного препарату, кДж/кг*град;

С_зам=(2387*1,5+5848*4,2+2506,3*4,17+1,179*4,185)/ 10742,7=3,59кДж/кг*град.

Кількість тепла замісу:

Q_зам=G_кр*С₁*t_кр+G_в*С₂*t_в+G_бар*С₃*t_бар+m_фзам*С­4*t_фзам;

Q_зам=2387*1,5*20+5848*4,2*50+2506,3*4,17*100+1,179*4,185*25=2344940,45 кДж.

Температура замісу в збірнику:

t_зам=Q_зам /M_зам*С_зам;

t_зам=2344940,45 /10742,7 *3,59=61 ⁰ С

Термоферментативна обробка замісу

У контактній головці перед поступанням в термоферментатор заміс підігрівають до температури t_к=80⁰ С парою з тиском 130 кПа. Витрата пари складуть:

G_п.тфо=M_зам*С_зам(t_к-t_зам)*1,02/(2739-398);

G_п.тфо=10742,7 *3,59* ( 80-61 ) * 1,02 / (2739 – 398) =319,3 кг,

де, 1,02 – коефіцієнт, що враховує втрати пари в навколишнє середовище;

2739 – ентальпія пари (тиск 130 кПа), кДж/кг;

398 – ентальпія конденсату пари, кДж/кг;

Маса замісу, що виходить із контактної головки в термоферментатор:

G_{зам.тфо}=M_зам+G_п.тфо;

G_{зам.тфо}=10742.7+319.3=11062 кг.

Оцукрювання розрідженої маси

Оцукрювання розрідженої маси передбачено у бродильному апараті. У даному розрахунку розріджену масу охолоджують в спіральному теплообміннику з оцукренням в бродильному апараті.

Після розрідження відбирають 8-10% сусла на дріжджегенерування. Решта поступає на охолодження до температури складки з 85-95 ⁰С до 28-30 ⁰С.

Кількість сусла яка перекачується на охолодження до температури «складки»:

G_скл= G_{зам.тфо} *90/100;

G_скл= 11062*90/100=9955,8 кг.

Із маси замісу 10 % сусла відбирають для приготування виробничих дріжджів:

10742,7 * 0,1 = 1074,27кг

Кількість води, яка використовується на охолодження розрідженої маси при охолодженні її до 30⁰ С:

G_охол.в= G_скл*С_зам*(85-30)/С_в*(45-20);

G_охол.в=9955,8*3,59*(85-30)/4,2*(45-20)=18721.6кг,

де, 45 і 20 – температура води на виході і вході в теплообмінник, ⁰С.

У бродильний апарат вносять антисептик «Фріконд» з розрахунку 50 см³ на 1 м³ сусла:

V_{фріконд}= G_{зам.тфо} *50/ρ*100;

V_{фріконд}=11062*50/1100*100= 5,03 г.

Приготування виробничих дріжджів

Кількість сусла, що подається в дріжджогенератори;

G_сус.др =G_{зам.тфо}*0,1;

G_сус.др=11062*0,1=1106,2 кг.

Витрати води на охолодження сусла в дріжджанці до 28-30 ⁰С

G_ох.в.др=G_сус.др*С_зам*(85-30)/С_в*(40-20);

G_ох.в.др=1106,2*1,1*3,59 * (85 - 30) / 4,19 * (40 - 20) =2867кг,

де, 20 і 40 – температура охолоджуючої води на вході і виході із поверхні охолодження, ⁰ С.

1,1 – коефіцієнт, що враховує збільшення маси в дріжджанці за рахунок внесення засівних дріжджів.

У дріжджанку вносять з розрахунку на 1 м³ 1,3 кг ортофосфорної кислоти, тобто з розрахунку на 100 дал спирту вносять

- ортофосфатної кислоти 1074,27* 1,3/ 1000 =1,4 кг.

Витрати вуглеводів на утворення спирту і накопичення маси під час вирощування виробничих дріжджів:

G_ВВ=G_сус.др*1,1*(19,11-10)/100;

G_ВВ=1106,2* 1,1 (19,11 - 10) / 100 =110,8 кг,

де 19,11 – початкова концентрація сухих речовин сусла, %;

10 – концентрація сухих речовин у дріжджах, %.

Під час вирощування дріжджів виділяється діоксиду вуглецю:

СО₂= G_ВВ* B_np*1,002*0,7893/100;

СО₂= 110,8* 66,5 * 1,002 * 0,7893*0,9554 / 100 =55,7 кг,

де 1,002 – коефіцієнт, що враховує втрати спирту при перегонці бражки;

0,7893 – густина безводного спирту, кг/дм³;

0,9554 – вихід діоксину вуглецю, кг / кг спирту.

Маса виробничих дріжджів:

М_вр.др=G_сус.др*1,1- СО₂+0,442+0,137;

М_вр.др=1106,2* 1,1 –55,7 +0,442+0,137= 1160,5 кг.