Введение к работе
Актуальность работы.Простой в пользовании консервант -биохимический уксус является важным звеном в обеспечении населения продуктами питания на стадии сохранения выращенного урожая. В настоящее время имеется некоторый дефицит биохимического уксуса во многих регионах России. Кроме того, действующие в промышленности аппараты для получения этого консерванта не отвечают современным требованиям производства. Поэтому интенсификация процессов получения биохимического уксуса на основе изучения массообменных процессов при непрерывном культивировании уксуснокислых бактерий, а также получение товарного уксуса высокой биологической стойкости за счет обработки сырого уксуса на ультрафильтрационных установках является весьма актуальной.
Обзор имеющихся литературных данных по теории и промышленному производству биохимического уксуса показывает, что данному кругу вопросов уделяется недостаточно внимания. Это несомненно связано со значительными трудностями при культивировании бактерий рода Acetobacter. По той же причине промышленные установки либо низкопроизводительны, либо неустойчивы в эксплуатации.
В литературе имеются фундаментальные исследования в области массообмена при культивировании различных микроорганизмов в аэробных условиях, позволяющие выбрать оптимальную конструкцию воздухораспределительных систем,обеспечивающих потребность УКБ в кислороде как основы существования самих клеток и как компонента реакции биохимического окисления этанола в уксусную кислоту.
Необходимость разработки современной эффективной установки, объединяющей лучшие качества существующих аппаратов для получения биохимического уксуса и обеспечивающей стабильность циркуляционных и значительную продуктивность глубинных аппаратов, продиктована повышенной потребностью населения в высококачественном биохимическом уксусе.
Цель и задачи исследования. Основной целью данной работы являлась разработка двухпоточной промышленной установки, предусматривающей непрерывное получение биохимического уксуса и его последующую обработку методами ультрафильтрации, а также
научное обоснование ряда решений и конструктивных изменений аппаратов, входящих в установку. Основные задачи работы:
создание специального аппарата - этилятора, для насы щения воздуха этанолом за счет аэрации сусла;
исследование эффективности массообменных процессов в эти-ляторе и определение оптимальных параметров процесса насыщения воздуха перед подачей его в циркуляционную часть двухпоточ-ной установки;
экспериментальное определение коэффициента максималь ной скорости прироста кислоты производственной культуры УКБ;
определение оптимальных условий процесса глубинного непрерывного культивирования УКБ;
исследование процесса ультрафильтрационной очистки и стерилизации сырого уксуса, подбор соответствующих мембран и расчет предложенных аппаратов;
разработка надежных объективных способов контроля ос нов-ных показателей сырого уксуса, обеспечивающих достоверность и сходимость полученных экспериментальных данных.
Научная новизна настоящей работы заключается в следующем:
предложена двухпоточная установка для получения биохи ми-ческого уксуса, сочетающая высокую производительность глубинных установок и надежность циркуляционных установок;
впервые исследована установка по ультрафильтрации сы рого уксуса, позволяющая полностью исключить возможность образования некондиционного уксуса в процессе хранения;
исследован процесс глубинного культивирования уксусно кислых бактерий с применением самовсасывающих мешалок;
разработан и апробирован в производственных условиях оригинальный аппарат - этилятор для насыщения воздуха этанолом сусла;
разработаны и внедрены в производственный контроль методы приборного определения основных технологических показателей процесса получения уксуса.
патентная чистота представленной работы подтверждена АС N1698281 Бюл.изобр.тб,1991 и АС Ш648086,Бюл.изобр. N 17, 1991;
Практическая ценность работы. Внедрена в уксусном цехе Бу-турлиновского ликеро-водочного завода двухпоточная установка по производству биохимического уксуса. По заключению ведомственной комиссии установка позволила увеличить производительность более, чем на 20 %. 4
Разработана и апробирована в производственных условиях установка по ультрафильтрации сырого уксуса, позволяющая значительно улучшить качество готовой продукции и снизить энергозатраты на 40 %.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на двух международных конференциях в Москве и Воронеже, а также на четырех ежегодных конференциях Воронежской Государственной технологической Академии в 1989-1993 гг.
Публикации. Основные результаты работы отражены в 8 печатных работах, включая два патента.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, аналитического обзора, четырех глав, выводов, списка литературных источников (126 ист.), приложения. Работа изложена на 129 стр. машинописного текста, включает 25 таблиц и 20 рисунков.