Производство пива: стадия солодоращения

Каждая пневматическая солодорастильная установка состоит из двух частей: устройства для кондиционирования и аэрации и собственно солодорастильного аппарата.

Недостаток:

• невозможность обеспечения независимо друг от друга охлаждения и проветривания солода.

 

 

 

 

Ящичная солодовня

Этот тип солодовни в последние десятилетия приобретает наибольшее распространение. Современные солодовни — типа «передвижная грядка» и башенного типа — основаны на принципе ящичной солодовни, которая получила название по имени ее изобретателя — Saladin.

Условия проращивания в солодорастильных аппаратах ящичного типа

Условия проращивания в солодорастильных аппаратах ящичного типа дают возможность применять самые разные способы солодоращения.

Температуру можно регулировать в широких пределах, если снабдить каждый ящик собственным вентилятором и устройством для кондиционирования воздуха. Температура устанавливается путем смешивания свежего и рециркуляционного воздуха, контактного охлаждения водой или (лучше) с помощью холодильника с непосредственно испаряющимся хладагентом. Температура верхнего слоя солода примерно на 2° выше температуры нижнего в течение всего времени проращивания.

Влажность проращиваемого зерна убывает с ростом температуры подаваемого в грядку воздуха на 0,5-0,7% в сутки, особенно при длительной вентиляции и при небольшой разности температур (около 2 °С). Потерю влаги компенсируют орошением. Возможно и запланированное повышение влажности проращиваемого материала.

Ворошение зерна или перемешивание с ним подводимой воды с помощью широко распространенного шнекового ворошителя оказывается менее интенсивным, чем с помощью ворошителей других конструкций. Чтобы нижний слой солода оказался наверху, требуется около четырех проходов, но достигается вполне достаточный эффект разрыхления. Фактором, ограничивающим свободу перемещения ворошителя, является обламывание ростков.

Соотношение содержания кислорода и диоксида углерода в воздухе грядки может быть различным в зависимости от способа вентиляции системы: применение индивидуальных вентиляторов и длительной аэрации при наличии нескольких ящиков в одном помещении для проращивания не допускает увеличения содержания диоксида углерода вследствие значительного объема подаваемого воздуха. С02 постоянно удаляется, в связи с чем даже во время наиболее сильного роста в грядке содержится небольшое его количество (около 1 об. %), а при устройстве отдельных ящиков малых размеров с плотно закрывающимися шиберами свежего и отводимого воздуха содержание диоксида углерода при использовании рециркуляционного воздуха может достигать 4-8 и даже 10 об. %.

При периодической вентиляции в зависимости от возраста грядки, продолжительности периода покоя содержание С02 может составить 5-10 об. % вверху и 6-17 об. % внизу. Повышение содержания диоксида углерода при ведении солодоращения в некоторых случаях может сопровождаться негативными эффектами (особенно при периодической вентиляции) — торможением роста и ферментообразования.

Этот эффект можно использовать в солодорастильных установках с продолжительной вентиляцией. Во время последних 24-48 ч солодоращения путем периодического отключения вентиляции достигается повышение С02 на 3-5% в нижнем слое. Это целесообразно в случаях, когда температура проращивания подбирается для повышения цитолиза.

При целенаправленном использовании отдельных факторов проращивания высокое качество солода, полученного в солодорастильном аппарате ящичного типа, уже не ставится под сомнение, так как он удовлетворяет разным требованиям и одновременно сокращает продолжительность проращивания зерна на 1-2 сут. Общепризнанными в настоящее время преимуществами ящичной солодовни являются экономное использование площадей и рабочей силы, стабильность технологического процесса, независимость от погоды и климата, а также возможность автоматизации.

Значение контроля ящичного солодоращения возрастает с увеличением размеров установок. Ежедневно должны определяться следующие параметры:

•   температура воздуха (свежего, рециркуляционного, подводимого);

•   температура грядки (верхнего и нижнего слоев и в 2-3-х местах грядки);

•   давление в подситовом пространстве;

•   давление водяного насоса увлажнения;

• положение клапанов для перекрывания свежего и рециркуляционного воздуха;

• влажность проращиваемого материала, определяемая с помощью полотняных мешочков или экспресс- анализов[5].

В данной работе предлагается использовать технологию солодоращения в солодорастильных аппаратах ящичного типа.

3.2 Машинно- аппаратурная схема  производства солода

Машинно- аппаратурная схема производства солода представлена на рисунке 9.Поступивший на предприятие ячмень направляется на хранение в бункера 7, откуда с помощью переключателей потока 6 подается в промежуточный бункер 5. После взвешивания на весах 4 поступивший из бункера 5 ячмень первично очищается и воздушно-ситовом сепараторе 3. Предварительно очищенное зерно взвешивается на весах 2 и направляется в силос 1, где сохраняется до момента вторичной переработки. При необходимости проветривания ячмень из силоса 1 направляется снова в бункера7.

Вторичная очистка ячменя предусматривает воздушно-ситовую сепарацию в машине 8, отделение ферропримесей в магнитном сепараторе 9, отбор куколя и овсюга в триерах 10 и 11 и разделение ячменя по крупности в ситовой машине 12. Фракции ячменя I и II сортов собираются в бункерах 13, а фракция III сорта направляется на корм скоту. На выходе из бункеров 13 установлены распределители потока 14.

 Очищенный и отсортированный ячмень засыпается дозатором 21, где отмывается от загрязнений и при необходимости обрабатывается дезинфицирующими средствами.

В чан 21 подаются вода и сжатый воздух, обеспечивающий перемешивание зерна. Легкое зерно и мелкие примеси (сплав) во время мойки всплывают на поверхность и удаляются вместе с моечной водой. Вымытое зерно перекачивается в замочный аппарат с плоским днищем 20, в котором его влажность повышается до 41...42 %. По окончании замачивания зерно с водой перекачивается в солодорастильный аппарат ящичного типа  19. В нем зерно продувается воздухом с относительной влажностью 96...98 % и температурой 12 °С. При необходимости зерно орошается водой температурой 12 °С. Температура зерна при этом должна быть 14... 18 °С.

Из солодорастильного аппарата 19 продукт питателем 18 загружается в камеру подвяливания 17, а затем в вертикальные сетчатые каналы одноярусной сушилки 16. Сушилка состоит из четырех зон, благодаря этому теплый воздух несколько раз проходит сквозь слой солода.

Сухой горячий солод, поступающий из сушилки 16, очищается от ростков в росткоотбойной машине 22. Ростки собираются в бункере 23. Сухой солод без ростков направляют в силос 24 на отлежку для повышения влажности и эластичности оболочки. Затем он очищается от загрязнений и полируется в полировочной машине 25.    

Рисунок 9 - Машинно- аппаратурная схема производства солода

 

 

 

 

3.2.1 Мойка зерна

Технологическими целями мойки зерна являются:

• удаление загрязнений с поверхности зерна;

• удаление легких примесей (сплава), плотность которых меньше плотности воды;

• предварительное увлажнение зерна;

• дезинфекция зерна.

Мойку ячменя осуществляют в моечных аппаратах. При этом в процессе мойки необходимо обеспечить:                                

•  загрузку и выгрузку зерна;

•  подвод промывной воды;

•  перемешивание зерна;

• подвод дезинфицирующих агентов;

• отвод грязной воды;

•удаление и утилизацию сплава.

3.2.2 Замачивание зерна

При замачивании происходит очистка ячменя: загрязнения отделяются и при заполнении водой аппарата для замачивания всплывают и уносятся. Ионы, растворенные в воде, обволакиваются веществами цветочной оболочки и усиливают или ослабляют эффект смыва. Нa моющее действие воды благоприятно влияют ионы бикарбоната натрия. Разнообразное применение находят химические добавки, действие которых в последнее время зачастую переоценивают.

В качестве щелочных добавок часто применяют СаО в форме гашеной извести или насыщенной известковой воды в количестве минимум 1,3 кг на

1 м3 замочной воды. При использовании насыщенной известковой воды избыточная известь осаждается вместе с выпадающими карбонатами. Известь является наиболее дешевым средством, однако существует риск осаждения карбоната кальция на цветочной оболочке ячменя, с которой при недостаточной промывке он не удаляется, что приводит к повышенному пылеобразованию при перемещении сухого солода и нежелательному сдвигу рН при затирании.

Дезинфицирующие средства (типа хлорной извести) применять не рекомендуется из-за опасности вкусового ухудшения солода. Добавление

1-1,5 кг формальдегида на 1 т ячменя оказывает очищающее и дезинфицирующее действие, уменьшает потери солода и способствует его меньшему растворению путем блокирования ферментных систем.

Перекись водорода оказывает двойное действие, поскольку, с одной стороны, она действует как окислитель и улучшает очистку ячменя, а с другой- улучшает прорастание водочувствительного ячменя в момент выделения кислорода.

В данной работе предлагается использовать технологию пневматического воздушно-оросительного замачивания.

 

 

Процесс замачивания:

• первый период орошения: 4 раза ворошение в обоих направлениях; ход ворошителя со скоростью 0,33 м/мин, частота вращения шнека 10 об/мин. Продолжительность периода около 6 ч, температура воды 18 °С, влажность зерна около 30%.

• первая воздушная пауза: 18 ч при температуре около 18 °С.

• второй период орошения: 4 раза ворошение и орошение, длительность около 6 ч, температура около 18 °С, влажность зерна 36-38%.

• вторая воздушная пауза: 18 ч при температуре 18 °С, равномерное прорастание зерна.

• третий период орошения: однократное движение ворошителя вперед и назад, орошение водой при температуре 18 °С, подача ворошителя нормальная, частота вращения шнеков 10-12 об/мин, влажность 41-42%. Затем, как обычно, производится дальнейшее постепенное увлажнение.

Для замачивания используют аппараты различной конструкции, которые целесообразно устанавливать в особом помещении (замочном отделении), располагаемом по возможности вблизи от установок для проращивания. В настоящее время применяют:

•    цилиндроконические или прямоугольные замочные аппараты;

•   аппараты с плоским днищем.

При использовании замочного аппарата с коническим днищем зачастую бывает затруднительно поддержать желаемые температуры во время второй воздушной паузы в более теплое время года.

Обычные замочные аппараты с коническим днищем, несмотря на хорошее оснащение вентиляторами и т. д., подходят в качестве растильных установок лишь условно. Прогрессивными представляются новые устройства для замачивания с плоским днищем, обеспечивающие более равномерную обработку материала на всех этапах воздушного способа замачивания.

Аппарат для замачивания с плоским днищем круглой формы. Пространство под плоским ситчатым днищем делают коническим, что позволяет обеспечить быстрой сток воды. Это позволяет при мокром замачивании регулировать водопотребление. При этом днище должно способствовать равномерному перемещению воздуха с С02 во время воздушных пауз и позволять проводить тщательную очистку. Внизу под решеткой около центральной опоры разгрузочного устройства размещают конический разгрузочный резервуар (с углом наклона стенок 60°) для выгрузки влажного и сухого продукта.

Очень важны конструкции загрузочного и разгрузочного устройств. Чаще всего предусматривают четырехконусное пространство, из которого с помощью лопастей одинаковой ширины, вращающихся с регулируемой скоростью, выгружают зерно в солодорастильныи аппарат. Нагнетательная

вентиляции во время мокрого замачивания проводится через жестко вмонтированные форсунки или через вращающуюся трубку с отверстиями. Такое устройство может использоваться также для очистки решетки снизу.

Отвод С02 происходит сверху вниз, при этом воздушный трубопровод должен подходить к соответствующему месту[6].

3.2.3 Проращивание зерна

Особенности солодоращения в солодорастильных аппаратах ящичного типа. Температура подводимого воздуха определяет температуру самого нижнего слоя прорастающего зерна. Температура верхнего слоя при высоте грядки около 80 см из-за нагрева проходящего через зерно воздуха примерно на 2 °С, выше, поэтому температурные кривые для нижнего и верхнего слоев различны, Образуется разность температур, которая на каждой стадии ведения солодоращения должна быть одинаковой. Большая разность температур свидетельствует о том, что производительность вентилятора слишком мала или ящик переполнен.

Температура помещения для проращивания обычно равна или несколько выше температуры верхнего слоя прорастающего зерна и в большинстве случаев примерно на 3 °С выше температуры подаваемого воздуха.