БРОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ СБРАЖИВАНИЯ СУСЛА
WORT FERMENTER

Изобретение относится к оборудованию для пищевой промышленности, в частности для сбраживания кваса, медовухи, пива и других продуктов брожения.
Известны бродильные аппараты для сбраживания квасного сусла (Рудольф В.В., Балашов В.Е. Производство безалкогольных напитков и розлив минеральных вод. с.255 - М.: Агропромиздат, 1988) [1], которые представляют собой металлические резервуары различной конструкции, оборудованные змеевиками для охлаждения сусла и декантаторами для съема сброженного сусла с дрожжевого осадка. В днище имеется штуцер для слива промывных вод. Перемешивание сусла в бродильных аппаратах осуществляется перекачиванием его «на себя» или с помощью переносных пропеллерных мешалок.
Бродильные аппараты оснащены трубопроводами для подачи квасного сусла, сахарного сиропа, дрожжей, молочнокислой закваски и воды, герметически закрывающимися крышками и трубами для отвода двуокиси углерода, выделяющегося в процессе брожения.
Наиболее прогрессивным видом оборудования для брожения квасного сусла является бродильно-купажные аппараты и цилиндроконические танки.
Бродильно-купажный аппарат (там же, с.255-257) [2] представляет собой цилиндрический резервуар с коническим днищем и сферической крышкой, на которой имеется герметически закрывающийся люк. Для нагревания или охлаждения сбраживаемого сусла и готового кваса аппарат обеспечен рубашкой. В нижней части конического днища имеется дрожжеотделитель, перекрывающийся заслонкой.
Для перемешивания сусла в процессе брожения и купажирования аппарат снабжен стационарной пропеллерной мешалкой. Аппарат устанавливается на опорах. Основным достоинством его является возможность совмещения процессов охлаждения сусла и кваса, брожения сусла, отделения дрожжей, купажирования кваса.
Рассол температурой -10÷-15°С подается под постоянным давлением 0,08-0,1 МПа, которое контролируется манометром. Бродильно-купажные аппараты изготовляются вместимостью 100, 500 и 1000 дал.
Цилиндроконические танки вместимостью 25000 и более дал конструктивно почти ничем не отличаются от бродильно-купажных аппаратов.
Большинство цилиндроконических танков (Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива: пер. с нем. с.409-410 - СПб., Изд-во «Профессия», 2001) [3], применяемых на предприятиях, представляют из себя резервуар диаметром от 3,5 м до 4,5 м. Отношение диаметра цилиндрической части резервуара танка к общей высоте сусла должно быть 1:2. Кроме этого, цилиндроконический танк должен иметь свободное пространство для пены до 25% объема начального сусла. Таким образом, цилиндроконический танк имеет довольно большую высоту, и поэтому очень распространена установка его вне помещения.
За прототип нами взят бродильно-купажный аппарат для сбраживания квасного сусла [2].
Недостатком изложенных конструкций бродильных аппаратов является их конструктивная сложность и большие размеры бродильных емкостей, рассчитанных на промышленные объемы производства напитков брожения, все они стационарные, и для установки их требуется отдельное помещение.
Целью изобретения является упрощение конструкции бродильного аппарата для сбраживания сусла и возможность использования его для производства напитков брожения в объемах до 20 дал. Преимуществами предлагаемой конструкции бродильного аппарата перед аналогами являются: его небольшие размеры (для него не требуется отдельного помещения) и мобильность.
Заявляемый бродильный аппарат для сбраживания сусла представляет из себя конструкцию, состоящую из бродильной емкости с крышкой и днищем, оборудованную устройством для слива. В верхней части бродильной емкости имеется заливная горловина, закрывающаяся крышкой, а в нижней части имеются два крана для слива, установленные на боковой поверхности емкости на разной высоте: один над другим на расстоянии не менее 15 см со смещением относительно друг друга в горизонтальном направлении. Нижний кран установлен в непосредственной близости к дну емкости и предназначен для слива осажденных дрожжей, верхний - для слива готового напитка. Для поддержания температуры брожения в бродильной емкости в пределах согласно технологическому процессу производства напитка, например 30-35°С, имеется теплоэлектронагреватель, закрепленный вокруг бродильной емкости. Температурный режим теплоэлектронагревателя поддерживается блоком управления и электропитания.
Этот блок изготовлен из изоляционного материала, например из полистирола, в виде цилиндрической полой крышки и установлен на бродильной емкости. На внешней поверхности блока управления и электропитания (крышки) установлен блок электронных трансформаторов и электронного реле-регулятора. Внутри крышки выполнен монтаж соединений приборов, установленных на внешней поверхности крышки. Блок управления и электропитания соединен электрическим проводом с датчиком температуры, введенным через отверстие в крышке заливной горловины бродильной емкости в сбраживаемое сусло, кабелем - с электрогрелкой и электрическим шнуром с сетью электропитания.
На чертеже изображен бродильный аппарат для сбраживания сусла, где:
1 - бродильная емкость;
2 - заливная горловина с крышкой;
3 - датчик температуры;
4, 5 - краны;
6 - теплоэлектронагреватель;
7 - застежка;
8 - блок управления и электропитания;
9 - блок электронных трансформаторов;
10 - электронный реле-регулятор;
11 - электрический провод;
12, 13 - кабель;
14 - электрический шнур с вилкой;
15 - разъем.
Бродильная емкость 1 выполнена из материала, сертифицированного для хранения пищевых продуктов, например из полиэтилена, имеет цилиндрическую форму и объем менее 20 дал, в верхней части емкости расположена заливная горловина 2, закрывающаяся крышкой, изготовленной из материала, предназначенного для контакта с пищевыми продуктами. В центре крышки имеется отверстие для введения датчика температуры 3 в сбраживаемое сусло.
В нижней части бродильной емкости на ее боковой поверхности имеются два крана: нижний кран 4 предназначен для слива осажденных дрожжей, для слива готового кваса предназначен кран 5, расположенный на расстоянии не менее 15 см выше предыдущего со смещением по горизонтали относительно нижнего крана вправо или влево на величину, удобную для слива.
Для поддержания в бродильной емкости 1 температуры брожения, например, в пределах 30-35°С предназначен низковольтный теплоэлектронагреватель 6, выполненный по технологии электрогрелки, например для сиденья автомобиля. Теплоэлектронагревателем 6 оборачивают бродильную емкость 1 и фиксируют ее положение застежкой 7, может быть на липучке.
На бродильную емкость 1 устанавливается блок управления и электропитания 8. Этот блок изготовлен в виде цилиндрической полой крышки, выполненной из изоляционного материала, например из полистирола, с установкой на ее поверхности приборов: блока электронных трансформаторов 9 и электронного реле-регулятора 10, внутри крышки выполнен монтаж соединений приборов, установленных на ее внешней поверхности. Электрический провод 11 соединяет блок управления и электропитания 8 с датчиком температуры 3, введенным через отверстие в крышке заливной горловины 2 в бродильную емкость 1 для соприкосновения со сбраживаемым суслом. Кабель 13 предназначен для подключения блока управления и электропитания к теплоэлектронагревателю 6, электрический шнур с вилкой 15 - для подключения блока управления и электропитания к сети электропитания. Электропитание электрогрелки (теплоэлектронагревателя) осуществляется напряжением 12В, не имеющим контакта с проводами сети 220В.
Заполнение бродильной емкости 1 суслом осуществляется через заливную горловину 2 при закрытых кранах 4 и 5. После заполнения бродильной емкости суслом заливную горловину закрывают крышкой. Оборачивают бродильную емкость 1 теплоэлектронагревателем (электрогрелкой) 6, фиксируют положение электрогрелки застежкой 7. Вводят датчик температуры 3 в сусло через отверстие в крышке заливной горловины 2. На бродильную емкость 1 устанавливают блок управления и электропитания 8. Через разъем 15 теплоэлектронагреватель 7 подсоединяют к блоку управления и электропитания 8. Блок управления и электропитания 8 подключают к электросети 220 В. На электронном реле-регуляторе 10 устанавливают необходимый для сбраживания температурный режим, например, в пределах 30-35°С. Сбраживание сусла осуществляют в течение времени, установленного технологическим процессом производства напитка брожения.
По окончании установленного технологическим процессом производства напитка времени брожения бродильный аппарат отключают от электрической сети 220 В. Снимают с бродильной емкости 1 блок управления и электропитания 8, вынимают из сусла датчик температуры 3. Снимают с бродильной емкости 1 теплоэлектронагреватель 6. Бродильную емкость 1 с продуктом брожения помещают в холодильную камеру для осаждения дрожжей. Охлажденный до температуры 6-10°С готовый напиток сливают через кран 5. По окончании слива готового напитка через кран 4 сливают для утилизации осажденные дрожжи.
Бродильный аппарат для сбраживания сусла объемом до 20 дал предназначен для производства напитков брожения (например, кваса, медовухи, пива) предприятиями общественного питания, индивидуальными предпринимателями для реализации населению через торговую сеть, а также для изготовления этих напитков в домашних условиях.
Преимуществами данного бродильного аппарата также являются низковольтное питание нагревателей и наличие двух кранов, позволяющих сливать осажденные дрожжи отдельно от готового напитка.
В настоящее время изготовление заявляемого бродильного аппарата для сбраживания сусла освоено заявителем и успешно используется в технологическом процессе производства кваса.