Способы проращивания ячменя. Схема солодовен

Способы проращивания ячменя. Схема солодовен. 

Ферментативное  разрыхление и растворение компонентов  ячменя происходят при его проращивании, а образование ароматических, вкусовых; красящих веществ — в процессе сушки солода.

При приготовлении  светлого солода стараются достичь высокой амилолитической

активности, хорошего растворения эндосперма с  накоплением умеренного количества аминокислот и достаточного содержания растворимых белков и пептонов. Концентрация дисахаридов в этом солоде составляет около 10% на абсолютно сухое вещество, а моносахаридов - не более 2%.

Ячмень  проращивают в специальных помещениях, называемых солодовнями. Солодовня  оборудована аппаратами и машинами для очистки, сортирования (подработки) и замачивания зерна, проращивания и сушки его, отделения ростков, кондиционирования воды и воздуха. Различают токовые и пневматические солодовни. Если проращивание ячменя проводят на бетонном или асфальтовом полу (на току) в тонком слое, солодовню называют токовой. Такие солодовни на современных заводах не применяются, они остались только на заводах малой мощности. Проращивание ячменя в специальных механизированных ящиках или

барабанах с искусственной аэрацией зерна называется пневматическим, а солодовни такого типа — пневматическими ящичными, если проращивание ведется в ящиках, и барабанными, если оно осуществляется во вращающихся барабанах.

Стены и потолки солодовен должны быть хорошо изолированы во избежание  конденсации влаги при понижении  наружной температуры.

Проращивание  ячменя в токовой  солодовне. Токовая солодовня размещается в одноэтажном или многоэтажном здании с гладким полом (током). Температуру в рабочем помещении поддерживают 10— 12°С, относительную влажность воздуха 85—90% (но не ниже 80%). Длительность проращивания (7—8 сут) зависит от качества и сорта приготовляемого солода. При солодоращении выделяется большое количество диоксида углерода, поэтому солодовни оборудованы приточной и вытяжной вентиляцией.

Перед выгрузкой замоченного ячменя площадь  тока тщательно моют, дезинфицируют хлорной известью или раствором Са(ОН)₂ и снова моют. Перед выгрузкой из замочного аппарата ячмень немного подсушивают, выдерживая его около 2 ч без воды. Затем зерно подают на ток, где укладывают слоем не выше 40 см. Края слоя, называемого грядкой, заделывают так, чтобы не было рассыпанных зерен. Длина и ширина грядки определяется размерами тока. Высота грядки зависит от температуры замоченного ячменя: при замачивании теплой водой зерно слегка перемочено и уже проклюнулось, поэтому его укладывают более тонким слоем; если температура в солодовне низкая и вода для замочки была холодной, зерно укладывают в грядку более толстым слоем, чтобы оно нагрелось.

В грядке зерно выдерживают около 12 ч без  ворошения, затем для удаления из слоя накопившегося в процессе дыхания диоксида углерода и регулирования влажности и температуры зерно в грядке перелопачивают (перебрасывают лопатой). При перелопачивания зерно проветривается и распределяется таким образом, чтобы более подсушенное зерно из верхнего и боковых слоев попало вниз и в середину грядки, а наиболее влажное зерно из нижних слоев -наверх. Для этого свободную площадь поверхности тока смачивают водой и на нее укладывают верхний слой грядки, затем по этому слою веером разбрасывают средний слой грядки, а в конце перелопачивают зерно нижнего слоя.

Таким образом, при перелопачивании в  три приема наиболее сухой и холодный верхний слой зерна оказывается внизу, а нижний, наиболее сырой и теплый — наверху.

Частота перелопачивания зависит от температуры  воздуха в солодовне, влажности солода, степени растворения эндосперма и других факторов. При первом перелопачивании грядки ее высоту снижают до 25-35 см, в дальнейшем грядку «распускают» с таким расчетом, чтобы высота ее к концу солодоращения уменьшилась до 12—15 см.

Солодоращение на току делят на стадию развития и интенсивного проращивания зерна (первые 3-4 сутки) и стадию энергичного растворения эндосперма (последующие 3-4 сутки).

В первой стадии накапливаются ферменты, происходит усиленный рост зародыша, резервные вещества переходят в растворимое состояние и расходуются на синтез новых веществ зародыша, часть углеводов идет на дыхание. На 3 или 4 сутки жизненные процессы активизируются, ростки сильно развиваются, становятся курчавыми, а слой солода более рыхлым. Если не затормозить рост зародыша, температура в зерне сильно повысится, и корешки солода могут завянуть. Для торможения развития зерна грядку перелопачивают, постепенно снижая высоту слоя до 20-30 см и не допуская увеличения температуры более 17°С. В первые дни зерно перелопачивают через 12 ч, а затем - через каждые 8 ч.

Во второй стадии солодоращения накопившиеся и активированные ферменты интенсивно растворяют резервные вещества эндосперма.

      Процесс идет быстро, растворимые вещества не успевают расходоваться на рост зародыша, и избыток их накапливается в эндосперме. На этой стадии проросшее зерно энергично дышит, выделяя много СО_г и теплоты. Приток кислорода со свежим воздухом, поступающим при перелопачивании, усиливает дыхание. На второй стадии перелопачивание является наиболее эффективной операцией по регулированию процесса солодоращения.

      На  первой стадии солодоращения испаряющаяся влага конденсируется на поверхности зерна в верхнем слое в виде капель. Если в первые 8—10 ч температура в зерне не повышается и в верхнем слое не образуются капли конденсата, то грядку опрыскивают водой (около 10 дм⁵ на 1 т сухого ячменя). На второй стадии процесса солод не опрыскивают водой, так как это может привести к развитию плесени.

      Солод с хорошо развитыми корешками склонен к схватыванию, при котором корешки переплетаются, и аэрация слоя зерна затрудняется. При изготовлении светлых солодов стараются не допустить схватывания слоя зерна. Только для труднорастворимых ячменей допускается схватывание на 5—6-й день. Для темного солода первое схватывание рекомендуется на 5—6 сутки, и второе — на 7 сутки проращивания.

В таблице 1указан примерный режим получения светлого солода в токовой солодовне.

При полной готовности светлого солода эндосперм  зерна легко растирается между пальцами, длина корешков должна быть от 3/4 до 1 '/₂ длины зерна, а длина зародышевого листочка 1/2 - 3/4 длины зерна.

Темный  солод проращивают 9 сут, режим его  приготовления отличается от режима приготовления светлого солода. Ячмень замачивают до влажности 45-47%, температура проращивания 20°С. Готовый солод имеет более длинные корешки (в 1,5-2 раза длиннее зерна) и зародышевый листок (3/4 или целая длина зерна).

      Для готового темного солода характерно более полное растворение эндосперма и повышенное содержание аминосоединений и сахаров. Это достигается выдержкой солода в течение 15—18 ч без перелопачивания. При этом накапливается большое количество диоксида углерода, дыхание затухает, а ферментативные процессы усиливаются. Потери сухих веществ зерна на дыхание и развитие ростков при проращивании темного солода достигают 10% и более.

      При соблюдении оптимальных условий  проращивания в токовых солодовнях получают солод самого высокого качества, что объясняется возможностью непосредственно наблюдать за ходом процесса и оперативно управлять им. Но при осуществлении этого способа нужны большие производственные площади и затраты ручного труда, солод подвержен заражению плесневыми грибами. Механизация работ с солодом в токовых солодовнях затруднительна, а съем сухого солода с 1 м² производственных площадей примерно в 4 раза меньше, чем в механизированных пневматических солодовнях. Поэтому на современных заводах отдается предпочтение пневматическим солодовням.

      Проращивание  ячменя в ящичной солодовне. Действие пневматической солодовни основано на продувании очищенного и увлажненного воздуха с определенной температурой (называемого кондиционированным) через высокий слой замоченного и прорастаю 
 

При полной готовности светлого солода эндосперм  зерна легко растирается между пальцами, длина корешков должна быть от 3/4 до 1 '/₂ длины зерна, а длина зародышевого листочка 1/2 - 3/4 длины зерна.

Темный  солод проращивают 9 сут, режим его  приготовления отличается от режима приготовления светлого солода. Ячмень замачивают до влажности 45-47%, температура проращивания 20°С. Готовый солод имеет более длинные корешки (в 1,5-2 раза длиннее зерна) и зародышевый листок (3/4 или целая длина зерна).

      Для готового темного солода характерно более полное растворение эндосперма и повышенное содержание аминосоединений и Сахаров. Это достигается выдержкой солода в течение 15—18 ч без перелопачивания. При этом накапливается большое количество диоксида углерода, дыхание затухает, а ферментативные процессы усиливаются. Потери сухих веществ зерна на дыхание и развитие ростков при проращивании темного солода достигают 10% и более.

      При соблюдении оптимальных условий  проращивания в токовых солодовнях получают солод самого высокого качества, что объясняется возможностью непосредственно наблюдать за ходом процесса и оперативно управлять им. Но при осуществлении этого способа нужны большие производственные площади и затраты ручного труда, солод подвержен заражению плесневыми грибами. Механизация работ с солодом в токовых солодовнях затруднительна, а съем сухого солода с 1 м² производственных площадей примерно в 4 раза меньше, чем в механизированных пневматических солодовнях. Поэтому на современных заводах отдается предпочтение пневматическим солодовням.

Проращивание  ячменя в ящичной солодовне. Действие пневматической солодовни основано на продувании очищенного и увлажненного воздуха с определенной температурой (называемого кондиционированным) через высокий слой замоченного и прорастаю При полной готовности светлого солода эндосперм зерна легко растирается между пальцами, длина корешков должна быть от 3/4 до 1 '/₂ длины зерна, а длина зародышевого листочка 1/2 - 3/4 длины зерна.

Темный  солод проращивают 9 сут, режим его  приготовления отличается от режима приготовления светлого солода. Ячмень замачивают до влажности 45-47%, температура проращивания 20°С. Готовый солод имеет более длинные корешки (в 1,5-2 раза длиннее зерна) и зародышевый листок (3/4 или целая длина зерна).

      Для готового темного солода характерно более полное растворение эндосперма и повышенное содержание аминосоединений и Сахаров. Это достигается выдержкой солода в течение 15—18 ч без перелопачивания. При этом накапливается большое количество диоксида углерода, дыхание затухает, а ферментативные процессы усиливаются. Потери сухих веществ зерна на дыхание и развитие ростков при проращивании темного солода достигают 10% и более.

При соблюдении оптимальных условий проращивания в токовых солодовнях получают солод самого высокого качества, что объясняется возможностью непосредственно наблюдать за ходом процесса и оперативно управлять им. Но при осуществлении этого способа нужны большие производственные площади и затраты ручного труда, солод подвержен заражению плесневыми грибами. Механизация работ с солодом в токовых солодовнях затруднительна, а съем сухого солода с 1 м² производственных площадей примерно в 4 раза меньше, чем в механизированных пневматических солодовнях. Поэтому на современных заводах отдается предпочтение пневматическим солодовням.

      Проращивание  ячменя в ящичной солодовне. Действие пневматической солодовни основано на продувании очищенного и увлажненного воздуха с определенной температурой (называемого кондиционированным) через высокий слой замоченного и прорастаю его зерна. При этом из слоя зерна удаляется избыток диоксида углерода, обеспечивается приток кислорода воздуха и регулируется температура. Аппарат для проращивания зерна и установка для подготовки и продувания воздуха являются основными частями пневматической солодовни. Ворошение зерна обеспечивается шнековыми ворошителями.

      Ящичная солодовня состоит из нескольких длинных открытых солодорастильных ящиков, разделенных между собой  стенкой.

      Солодорастильный  ящик (рис. 1 в плане имеет прямоугольную форму. Основное дно 1 сделано с небольшим уклоном для стока воды. Второе (ситчатое) дно 2, на которое укладывают замоченный ячмень, сделано из углеродистой оцинкованной стали. Щелевидные отверстия в ситах имеют размер примерно (1,5—2,0)*25 мм. Живое сечение сит составляет не менее 15% от общей площади поверхности. Через подситовое пространство в слой зерна подают кондиционированный воздух. Стенки 3 ящика над ситами делают высотой 1,1—1,75 м, стенки подситового пространства около 2 м, а для ящиков со съемными щитами 0,6—0,7 м. На стенках ящика установлен передвижной солодоворошитель 4 с вертикальными шнеками.

      Перед загрузкой сита стенки и пол очищают  от примесей, моют, подситовое пространство обрабатывают 2%-ным раствором хлорной  извести. Замоченный ячмень вместе с водой подают из замочного аппарата в ящик и с помощью шнекового ворошителя распределяют на сите ровным слоем высотой 0,60-0,85 м.

      Вначале продуванием кондиционированного  воздуха зерно подсушивают, а затем в нем поддерживают аэробные условия дыхания и необходимую температуру. На 5-6 сутки высота проращиваемого слоя солода достигает 0,8- 1,1м.

      Для обеспечения нормального процесса проращивания зерна продуваемый воздух должен иметь 100%-ную влажность и температуру на 2°С ниже температуры солода. Увлажнение и доведение воздуха до требуемой температуры осуществляется в камерах кондиционирования, оборудованных распылительными устройствами для воды и теплообменниками для подогревания или охлаждения воздуха.

      Для приготовления солода с повышенной ферментативной активностью в первые пять суток проращивания независимо от температуры зерна продувают свежий воздух. На 5-6 сутки свежий воздух смешивают с отработавшим, а к концу проращивания количество отработавшего воздуха в смеси увеличивают.

      Разница температур между верхним и нижним слоями солода дол¬жна поддерживаться 2—4°С.

      В случае подсыхания верхнего слоя зерна  его доувлажняют распы¬лением воды через форсунки, установленные на ворошителе, или другим способом.

      Ворошение солода в ящичной солодовне проводится два раза в сутки шнековым ворошителем. Передвигаясь из одного конца ящика в другой, вращающиеся навстречу друг другу шнеки ворошителя перемешивают солод, поднимая нижние слои наверх.

      На  рис. 25 приведена схема шнекового солодоворошителя. Вращение шнеков и поступательное движение ворошителя вдоль ящика осуществляется от электродвигателя б, на вал которого насажена шестерня 7, которая находится в зацеплении с шестерней 8, размещенной на валу 5. На этот же вал насажены червяки, приводящие во вращение через червячные колеса 17 шнеки 18. На валу одного шнека размещен червяк 14, который через шестерню 4 и валик 15 приводит во вращение коническую шестерню 13. Эта шестерня находится в постоянном зацеплении с двумя коническими шестернями 12, свободно вращающимися на валу 16, но не имеющими осевого перемещения. Между шестернями 12 на валу 16 насажена на скользящей шпонке двусторонняя кулачковая муфта 11, которая с помощью вилки 10 может перемещаться вдоль вала 16 от одной шестерни до другой. При крайнем положении муфты 11 (левом или правом) ее

кулачки входят в зацепление с торцевыми  кулачками шестерен 12, и вал 16 начинает вращаться в том или ином направлении.

На концах вала 16 расположены звездочки 1, которые, перекатываясь по цевочным рейкам 9, укрепленным на стенках ящика, передвигают ворошитель вдоль ящика. Каретка ворошителя снабжена четырьмя колесами, которыми она опирается на стенки ящика.

      Для изменения направления движения ворошителя с помощью рычага 2, тяги 3 и вилки 10 кулачковую муфту 11 выводят из зацепления с работающей шестерней 12 и вводят в зацепление с противоположной. Обычно перевод муфты осуществляется автоматически при контакте рычага 2 с неподвижным упором в конце пути.

      Питание электродвигателя производится через  кабель, свободно подвешенный над ящиком на натянутой проволоке.

      Шнековым  ворошителем выравнивают слой ячменя в ящике и осуществляют ворошение  солода при проращивании.

      При проращивании ячменей нормального  качества ворошение проводят два  раза в сутки. Температурный режим проращивания указан в таблице 10. 

      При переработке высокобелковистых  или трудно растворимых ячменей температуру солода повышают до 20°С и на 5-6 сутки солод ворошат до 3 раз в сутки.

      Свежепроросший  солод, выращенный в ящичной солодовне, по своему химическому составу близок к токовому. В результате уменьшения потерь на дыхание и развитие ростков выход солода и его экстрактивность примерно на 1 % выше, чем выход солода, приготовленного из такого же ячменя в токовой солодовне.

      Проращивание  ячменя в солодовне с передвижной грядкой. В солодовне с передвижной грядкой, отличающейся от обычной ящичной солодовни только наличием ковшового ворошителя вместо шнекового, проращиваемое зерно постепенно перебрасывается ковшовым ворошителем вдоль ящика от места загрузки зерна до места выгрузки солода.

      Солодовня с передвижной грядкой (рис. 2) представляет собой длинный ящик 6, в котором подситовое пространство разделено в поперечном направлении перегородками на секции 10, число которых равно или кратно числу суток ращения солода.

      Замоченное  зерно из чанов 7 и 8 выгружается на площадь сита, расположенную над первой и второй подситовыми секциями. Перемещение зерна на сита последующих секций и его ворошение проводятся через каждые 12 ч при помощи ковшового солодоворошителя 5, установленного по ширине ящика передвижной грядки и передвигаемого из одного ящика в другой с помощью тележки 4. Ворошение зерна и перемещение грядки по ситу на площадь, равную площади одной подситовой секции, осуществляется в направлении, обратном движению ворошителя. На освободившуюся площадь сита вновь загружается замоченное зерно. Режим ращения и продувки зерна кондиционированным воздухом применяется такой же, как и для механизированных ящиков.

      Масса готового свежепроросшего солода выгружается в бункер 3 ковшовым ворошителем, а из бункера подается на сушку шнеком 1 и ковшовым элеватором 2.

      Чистка, санитарная обработка сит и подситового  пространства ра-стильного ящика  производятся последовательно для  каждого отсека по суткам ращения  через каждые 8 суток. Чистку сит и дезинфекцию проводят вне ящика. Мойку и дезинфекцию ворошителя выполняют вместе с обработкой сит отсека первого дня ращения.

Кондиционированный  воздух для продувания зерна нагнетается  вентилятором в канал 9, проходящий вдоль ящика, а затем - в каждое отделение подситового пространства. Подачу воздуха в отделения регулируют с помощью шиберов.

      Основными узлами ковшового ворошителя (рис.3) являются каретка 6, ковшовый конвейер 9 и привод. Каретка ворошителя колесами 4 и 7 опирается на рельсы, уложенные на продольные стенки ящика. От электропривода осуществляется передний (рабочий) ход ворошителя с двумя скоростями и задний (холостой) ход.

      Ковшовый  конвейер состоит из рамы 3, цепей  с ковшами 2 и трех звездочек 5, 8 и 10. Конвейер 9 может подниматься в крайнее верхнее положение, соответствующее холостому ходу, или опускаться до ситчатого пола яшика. 

      При рабочем ходе ворошителя освободившаяся площадь сит очищается от застрявших зерен щетками и резиновыми скребками 1. Пройдя по всей длине ящика и перебросив всю массу проращиваемого зерна на 1 шаг (шаг равен 1,5 м), ворошитель автоматически останавливается и возвращается в исходное положение с поднятым вверх ковшовым транспортером.

Таблица 2