SU1118916A1 - Способ определени интенсивности брожени бродильной смеси в потоке - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯИНТЕНСИВНОСТИ БРОЖЕНИЯ БРОДИЛЬНОЙ СМЕСИ В ПОТОКЕ, предусматривающий изобарический отбор пробы бродильной смеси посто нного объема, измерение количества содержащегос  в ней диоксида углерода и установление интенсивности брожени , о т л и ч а ю щ и и с и тем, что, с целью повьшени  точности анализа, одновременно с отбором пробы из этой же точки отбора дополнительно изобарически отбирают пробу бродильной смеси такого же объема, выдерживают ее при температуре, равной температуре бродильной смеси в I точке отбора проб и измер ют в ней количество диоксида yглepo7 a, а усg тановление интенсивности брожени  ведут по разности содержани  диоксвда углерода в пробах.

Description

-t 1 11 Изобретение относитс  к винодельческой промьшшенности, в частности к способам определени  интенсивности брожени  бродильной смеси в потоке При производстве шампанского, и может быть использовано дл  определени  инте «аганости спиртного брожени . Известен способ определени  интенсивности брожени  путемотбора пробы, измерени  количества диоксида углерод и установление интенсивности брожени  Недостатком Такого способа  вл етс  снижение точности определени  интенсивности брожени  при повьппенных давлени х (например прИ шампаиизации вина) вследствие значительной растворимости углекислого газа в бродильной смеси. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  интенсивности брожени  бродильной смеси в потоке, предусматривающий изобарический отбор пробы бродильной смеси посто нного объема, измерение ,количества содержащегос  в ней диI оксида углерода и установление интенсивности брожени  23 . Недостатком известного способа  вл етс  низка  точность определени  интенсивности брожени , обуслов . ленна  тем, что производитс  измерение общего количества углекислого газа, содержащегос  в бродильной смеси к моменту отбора пробы, в то врем  как общее количество углекислого газа в бродильной смеси включает в себ  углекислый газ, образовав шийс  в результате брожени  , а также углекислый газ, внесенный в бродильную смесь с исходным продуктом (нап ример, при шампанизации вина началь нов содержание углекислого газа в исходном виноматериале измен етс  от следов до 2 г/л, в то врем  как в игристых винах оно доходит до 10 г/л) Цель Изобретени  - повышение точ ности анализа. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу определени  интенсивности брожени  бродильной смеси в потоке, предусматривающему изобарический отбор пробы бродильной смеси посто нного объема,, измерение количества содержащегос  в ней диоксида углерода и установле ние интенсивности брожени , одновре Менно с отбором пробы из зтой же то ки отбора дополнительно изобарическ 62 ртбирают пробу бродильной смеси такого же объема, выдерживают ее при температуре, равной температуре бродильной смеси в точке отбора проб и измер ют в ней количество диоксида углерода, а установление интенсивности брожени  ведут по разности содержани  диоксида углерода в пробах. Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом. В процессе вторичного брожени  : (шампанизации) бродильной смеси в непрерывном потоке в услови х сверхвысокой концентрации дрожжей отбирают изобарически одновременно две пробы одинакового посто нного объема бродильной смеси. В первой пробе волюмометрическим методом измер ют количество диоксида углерода. Вторую пробу выдерживают при температуре, равной температуре бродильной смеси в точке отбора проб, в течение.времени , соответствующего необходимой длительности брожени  бродильной смеси , затем в ней измер ют волюмометрическим методом количество диоксида углерода. Интенсивность брожени  устанавливают по расчетной формуле V-, Лог -.00372-е„), где W - интенсивность брожени  , г/л г; К - коэффициент пересчета количества образующегос  при брожении диокси да углерода в количество сбраживаемо-; го сахара, равный 2,046; V, - объем диоксида углерода в первой пробе, мп; V - объем диоксида углерода во второй пробе, мл; Т - врем  вьщерживани  второй пробы, ч; У„ - объем пробы, мл; р - плотность диоксида углерода , г/л; 0,00372 - термический коэффициент объемного расширени  диоксида углерода , 9„ - температура диоксида углерода в момент измерени  его количества в пробах бродильиой смеси, С. Пример . Определ ют интенсивность брожени  при шампанизации вина в непрерывном потоке в услови х сверхвысокой концентрации дрожжей на типовой двухкорпусной бродильной -установке производительностью 20 дал/ч шампанизированного вина. Дл  брожени  используют бродильную смес с дрожжами вида Satcharomycess oviformis , расса РШ-21. Концентраци  дрозкжевых клеток бродильной смеси составл ет 4,1 млн/мл. На чертеже изображено устройство дл  одновременного изобарического отбора проб бродильной смеси из брб дильного аппарата. Устройство содержит пробоотборни 1, снабженный краном 2, тройником 3 и манометром 4, пробоприемники 5и 6, снабженные мембранными-клапа нами 7-10, и тройник 11 с манометром 12, подсоединенный к магистрали 13 углекислого газа через кран 14. Пробоотборник 1 установлен в первом по ходу потока бродильном аппарате 15 на рассто нии одного метра, по высоте аппарата от точки ввода бродильной смеси на брожение. В бродил ном аппарате 15 в непосредственной близости от точки отбора проб установлен термометр 16. Непосредственно перед отбором проб бродильной смеси открывают кра 2 и отбирают порцию бродильной сме си объемом 2-3 л дл  удалени  из пробоотборника 1 бродильной смеси, наход щейс  в нем с момента отбора предыдущих проб,, после чего кран 2 закрывают. Затем к тройнику 3 подсоедин ют пробоприемники 5 и 6 со стороны кла панов 7 и 8. К пробоприемникам 5 и 6со стороны клапанов 9 и 10 через тройник 11 и кран 14 (в закрытом по ложении) подсоедин ют магистраль 13 диоксида углерода.По термометру 16 определ ют температуру бродильной смеси в точке отбора проб, котора  составл ет вр 11,2 С. При закрытых клапанах 7 и 8 откр вают кран 2 и манометром 4 измер ют давление бродильной смеси в точке отбора проб, которое составл ет р.52 МПа.

Перед изобарическим отбором проб в пробоприемкиках создают давление диоксида углерода,. равное давлению, в бродильном аппарате в точке отбора проб. Дл  этого открывают клапаны 9 и 10, а затем кран 14 и по манометру 12 след т за изменением давлени  в пробоприеьшиках 5 и 6. После того как величина давлени  достигает зна,2 ,046 - коэффициент.пересчета количества образующегос  при брожении углекислого газа в количество сбраживаемого при этом сахара;

12,63 мл - объем углекислого газа в первой пробе бродильной смеси; 64 чени  0,52IМПа,закрывают кран 14 и клапаны 9 и 10 и отсоедин ют тройник II от пробоприемников 5 и 6. Затем открывают клапаны 7 и 8,выпуска  из пробоприемников в атмосферу минимальное количество диоксида углерода путем открыти  клапанов 9 и 10, отбирают пробы бродильной смеси, не допуска  выделени  пузырьков и вспенивани  проб в процессе отбора. Степенью открыти  клапанов 9 и 10 добиваютс  одновременного заполнени  обоих пробоприемников.После по влени  бродильной смеси на выходе клапанов 9 и 10 их закрывают, а зате .м закрывают клапаны 7,8 и кран i. После этого пробоприемники 5 и 6 с пробами бродильной смеси отсоедин ют от тройника 3. В пробе бродильной смеси, заключенной в пробоприемнике 5, определ ют количество диоксида углерода волюмометрическим методом. Суммарный его объем, установленный в результате анализа первой пробы, составл ет V 12,63 мл. Пробоприемник 6 с второй пробой бродильной смеси сразу же помещают в термостат , в котором поддерживают температуру , равную температуре в точке отбора проб, а именно вр 1 1,2С, и выдерживают в нем в течение t 2ч После этого во второй пробе бродильной смеси, заключенной в пробоприемнике 6, определ ют количество диоксида углерода также волюмометрическим методом. Суммарный его объем, установленный в результате анализа второй пробы после ее выдержки, составл ет V| 18,25 мп. Интенсивность брожени  рассчитывают по формуле (1-0,00372 б„) tr V где W интенсивность брожени , выраженна  через изменение кон-г центрации сахара в бродильной смеси, г/л.ч;

S1 1

V 18,25 МП - объем углекислого газа во второй пробе бродильной смеси после вцдержки 2 ч - врем  вьщержИвани 

второй пробы бродильной сме

си;

V 100 мл - объем пробы; f 1,976 г/л - плотность углекислого газа при нормальных услови х;

0,00372 - термический коэффициент

объемного расширени  углекислого газа, бр 22,0С - температура углекислого газа в момент измерени  его количества в пробах бродильной смеси. Подставив численные значени  величии получают W 0,104 г/л.ч.

Конструкци  и технические характеристики оборудовани  и приборов, использованных дл  проведени  экспериментов , приведены ниже.

Пробоотборник,I выполнен из отрезка толстостенной трубы из нержавеющей стали с приваренным к нему штуцером , который вворачиваетс  в бобьшку , приваренную к стенке бродильного annapaia. Длина погружной части пробоотборника выбрана равной половине диаметра бродильного аппарата Тройники 3 и И сварены из отрезков толстостенных труб из нержавеющей стали.

При проведении эксперимента исполь зуют манометры 4 и 12 типа ОБМ1-160, диапазон измерени  которых 0-1 МПа, класс точности 0,6, и термометр 16 типа ТЛ-4 с пределом измерени  , ценой делени  0,1С и погрешностью измерени  tO,.

166

Пробрприемники 5 и 6 имеют объем камер V 100 мл, по своей конструкции аналогичны пробоотборникам дл  вз ти  проб игристого вина на анализ из резервуаров, и отличаютс  от них лишь отсутствием манометра.

Соединение элементов устройства дл  отбора проб выполнено резиновыми трубками высокого давлени , которые снабжены штуцерами с резьбовым соединением. Краны 2 и 14, а также соединительные трубки рассчитаны на работу под давлением до 1 МПа.

Дл  вьщерживани  пробы бродильной смеси при температуре, равной температуре в бродильном аппарате в точке отбора проб, используют термостат типа ТС-16А.

Результаты зкспериментальных исследований характеристик по прототипу и предлагаемому способу определени  интенсивности брожени  в потоке представлены в таблице.

Использование предлагаемого способа позвол ет по сравнению с прототипом повысить точность определени  интенсивности бр.ожени  в потоке. Погрешность определени  предлагаемым способом интенсивности брожени  при шампанизации вина в потоке составл ет не 0,005 г/л«ч, в то врем  как эта погрешность в прототипе составл ет 0,02-0,1 г/л.ч в за|ВИсимости от содержани  СО в исходном виноматериале, момента отбора пробы и других факторов, т.е. применение предлагаемого способа позвол ет повысить точность определени  интенсивности брожени  более чем в 4 раза.

Claims (1)

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ^ИНТЕНСИВНОСТИ БРОЖЕНИЯ БРОДИЛЬНОЙ СМЕСИ

   В ПОТОКЕ, предусматривающий изобарический отбор пробы бродильной смеси постоянного объема, измерение количества содержащегося в ней диоксида углерода и установление интенсивности брожения, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности анализа, одновременно с отбором пробы из этой же точки отбора дополнительно изобарически отбирают пробу бродильной смеси такого же объема, выдерживают ее при температуре, равной температуре бродильной смеси в ₍точке отбора проб и измеряют в ней количество диоксида углерода, а установление интенсивности брожения > ведут по разности содержания диоксида углерода в пробах.

   1 1IF8916