Ваш персональный интернет обозреватель

Пшеничный солод

Приготовление пшеничного солода осуществляется аналогично ячменному солоду. Однако при этом в связи с отсутствием цветных оболочек следует учитывать некоторые специальные моменты.

 

Пивоваренные пшеницы

Следует выполнять определенные условия, если нужно получить светлый, стабильного цвета пшеничный солод с хорошим растворением.

Влажность находится приблизительно на том же уровне, что и у пивоваренных ячменей. Здесь имеют значение погодные условия во время созревания и проращивания. Чтобы поддерживать максимально возможную всхожесть и энергию проращивания, нужно контролировать влажность и в случае необходимости высушивать пшеницу.

У пшениц, так же как и у ячменя, содержание белка имеет решающее значение, так как здесь имеется прямая взаимосвязь между выходом экстракта, получаемого из солода, и содержанием белка, подобная зависимости для ячменей. Однако поскольку возделывание пшеницы ориентировано в основном на требования мукомольной промышленности, которая предпочитает для хлебопечения высокое содержание клейковины, трудно для целей пивоварения получать бедные белком, но богатые крахмалом пшеницы. Благоприятное содержание белка лежит ниже 11%; такие пшеницы обеспечивают легкий помол и дают хорошо-растворимые, светлоокрашенные и богатые экстрактом солода. Однако часто приходится применять пшеницы с 12% белка, чтобы покрыть потребность в специальных солодах.

Фенольное число пшеницы должно быть низким. Именно оно дает грубое, однако часто необходимое указание на содержание в пшенице оксидо-редуктаз, которые способствуют окрашиванию сусла из пшеничного солода во время дальнейшей переработки. Из пшеницы с высоким фенольным числом нельзя получить светлый пшеничный солод.

 

Солодоращение

При солодорашении следует учитывать отсутствие цветковой оболочки зерна и то. что мелкие зерна плотнее прилегают друг к другу и обычно склонны к ускоренному растворению.

Продолжительность замачивания пшеницы преимущественно по мокрому способу значительно меньше, чем ячменей, так как необходимая степень его достигается быстрее. Как правило, для замачивания оказывается достаточно 38—55 ч, чтобы получить влажность 43—44%. Избыточного замачивания следует при любых условиях избегать, так как чувствительный к сдавливанию материал сильно слеживается и, таким образом, может произойти избыточное водопоглощенне со всеми недостатками интрамолекулярного дыхания, неравномерного прорастания и получения мажущейся консистенции эндосперма при растворении. Наряду с этим замачивание подобных гряд связано с известными трудностями.

Для пшеницы весьма пригоден пневматический способ замачивания, при котором после короткого первого мокрого замачивания в течение 4—5 ч во время последующей воздушной паузы продолжительностью 19—20 ч при влажности 30—32% снижается водочувствительность, а второе мокрое замачивание за 2—3 ч обеспечивает влажность прорастания, равную 37—39%. Прорастание должно осуществляться уже в растильной установке, причем о достижении максимальной влажности проращиваемого материала судят по характеру проращивания.

Однако на токовых солодовнях целесообразно стремиться к максимальной «степени замачивания» уже в самом его начале: так, после второго мокрого замачивания дается следующая воздушная пауза, во время которой должно произойти равномерное прорастание. При этом важны непрерывное снятие излишней влаги и периодическая вентиляция (каждые 2—3 ч по 5 мин) с целью разрыхлении материала. После того как наклюнется 90—95% всхожих зерен, проводится третье мокрое замачивание до влажности 43—44%. Одновременно достигается охлаждение гряды до температуры 10—14° С. Таким образом, через 4—6 ч последующего сухого замачивания можно осуществлять холодное ведение гряды.

 

Проращивание

Проращивание на току в первые 3—4 дня должно быть холодным (при температурах не выше 13—16″С), чтобы имелась возможность управления процессом. Поскольку гряда уплотнена, она склонна к перегреву. Противодействовать этому можно путем меньшей загрузки токов (28—30 кг/м²) и частого ворошения в первые дни проращивания (каждые 8—12 ч). На 3—4-й день гряда оставляется на 16—20 ч для «схватывания», но в конце этого периода она должна снова разрыхляться путем тщательного ворошения, по возможности с пересыпанием. Длительность проращивания пшеничного солода меньше, чем ячменного; проращивание обычно прерывается на 5—6-е сутки, когда достигнуто необходимое растворение.

Росток листа в первые дни растет под семенной оболочкой, на 3-й день прорывает ее и развивается затем сбоку зерна. Слишком частого ворошения следует избегать, чтобы не повредить зародыш. Повреждение зародыша вызывает развитие на зерне плесени и может помешать преобразованиям веществ внутри зерна.

В растильных ящиках или барабанах можно осуществлять солодорашение как при возрастающих (12—18° С), так и при убывающих (от 17—18 до 12— 13° С) температурах. Если замачивание проводят до влажности 38%, температуру гряды можно поднять до 16—18° С. Как только все зерна наклюнутся, задастся первая порция воды — до влажности проращивания около 42%. а после дружного выхода ростков требуется максимальная влажность — 45—46%. К этому времени также следует снизить температуру гряды.

Примечательно, что пшеница дает только один, максимум два корешка, к тому же более слабых, чем у ячменя. Иногда трудно эмпирически проследить за растворением, поскольку сильный слой клейковины заметно ухудшает расти-расмость эндосперма. Несмотря на повышенное содержание белка, при описанном способе на замачивание и проращивание достаточно всего 6—7 сут.

Для растильных ящиков со шнековыми ворошителями при прочих равных условиях можно рекомендовать уменьшение загрузки на 10—20%. При хорошем ворошении этого, однако, не требуется.

 

Сушка пшеничного солода

Сушка начинается с осторожного подсушивания. В начале подсушивания в двухъярусной сушилке температура подаваемого воздуха не должна превышать 35—40° С. В одноярусной сушилке высокой производительности температура в ресиверном помещении доводится до 45—50^е С. Спад интенсивности испарения влаги ожидается при температуре 60° С; слишком раннего нагревания следует избегать. Нагревание до температуры сушкн осуществляется за 4 ч. В течение первых двух часов она может составлять 75° С, в последующие 2—3 ч — 80° С. При этом способе сушки не следует опасаться усиленного окрашивания; наоборот, пероксидазы в значительном количестве инактивнруются. И нагрев способствует коагуляции имеющегося в избытке высокомолекулярного белка.

 

Потери при солодоращении

Потери при солодоращенин у пшеничного солода несколько меньше, чем у ячменного, вследствие меньшего роста корешков и сокращения времени проращивания. Поскольку росток при чистке солода удаляется, безводные потерн сухих веществ обычно составляют лишь около 1% «О сравнению с соответствующими солодамн нз ячменя. Из-за потерн ростка содержание белка в солоде на 0,5— 0,7% ниже, чем в пшенице, из которой он получен.

 

Анализ пшеничного солода

Вследствие затрудненного обезвоживания (небольшой росток корешка, меньшее время сушки) влажность пшеничного солода приблизительно на 0,5% выше, чем ячменного.

В пересчете на сухое вещество содержание экстракта в зависимости от содержания белка колеблется в пределах от 81,5 до 87%. Последние величины могут быть получены лишь для бедных белком и богатых ферментами сортов. При этом яровые пшеницы дают несколько большие значения, чем озимые. Как правило, можно ожидать содержания экстракта 83—85% в пересчете на сухое вещество.

Цитолитическая растворимость, определяемая по показателю разности «мука— шрот» (ЕВС), зависит от содержания белка, времени и влажности проращивания. Она находится в пределах 0,8—2,5%, средние величины—1.5—1,8%.

Соотношение белкоп выявляется прежде всего но их содержанию. Степень белковой растворимости у пшеничных солодов здесь на 2—4% ниже, чем у ячменных, из-за потери ростка листа. Все же в солоде нз бедных белками пшениц содержится много высокомолекулярного азота: количество коагулируемого и осаждаемого MgSO< азота приблизительно в 2 раза выше, чем в сравпиваемом сусле нз ячменного солода. Вследствие этого в осадок выпадает относительно небольшое количество соединений азота, определяемых формольным титрованием, или а-аминного азота, что делает необходимым использование очень интенсивного способа затирания.

В пшеничном солоде полифенолы вследствие очень низкого содержания антоцианогенов содержатся в значительно меньшем количестве, чем в ячменном. .Можно предположить, что в этом заключается причина хорошей стабильности пшеничного пива (количество пшеничного солода около 50%), несмотря на высокое содержание азота.

Цветность конгрессного сусла может изменяться от 2,7 до 8,5 ед. ЕВС в зависимости от содержания оксидоредуктаз, растворения и количества дубильных веществ. Средние значения цветности для производственных солодов 3,0-5,5 ед. ЕВС.

Этот показатель конгрессного сусла в зависимости от растворения и содержания белка одинаков или несколько ниже, чем у ячменных солодов, хотя активность а-амилазы (50—120 ед. ASBC) и лиастатическая активность (290—100° WK) часто превосходят сравпиваемые ячменные солода. Богатые белком яровые пшеницы проявляют особенно высокую амилолитическую активность; при этом влиянию сорта приписывают значительную роль.

 

«Наклюнувшиеся» и «короткие» солода

Подобные солода изготовляют с целью уменьшения потерь по время солодоращения путем раннего прекращения проращивания. При получении «наклюнувшихся» солодов проращивание прекращают после равномерного прорастания, т. е. «наклевывания» зерна, что происходит при современных способах замачивания на 2-й день. В пересчете на сухое вещество потери при солодоращенин составляют здесь лишь 1—2%. «Короткие» солода проращиваются на 2—4 сут дольше, вследствие чего солода могут иметь самое различное растворение. Потери при солодоращенин составляют в этом случае 3—4%.

Данные солода в большей или меньшей мере сохраняют характер нссоло-женого сырья; переработка их больших партий возможна только с помощью интенсивных способов затирания. Однако эти солода добавляют в различных количествах, чтобы компенсировать слишком сильное растворение нормальных пивоваренных солодов. Так. добавление «наклюнувшегося» солода в количестве около 10—15% повышает стабильность пены пива, однако одновременно повышаются количество высокомолекулярных белковых вешеств. вязкость сусла, содержание гумми в сусле и пиве. Это может вызвать затруднения при фильтрации пива. Стойкость пены пива уменьшается после повторных ппедений дрожжей в ту же среду, часто необходимых для улучшения вкуса.

Из указанных соображений добавляют значительное количество «короткого» солода. Необходимо контролировать ход сбраживания сусла после многократных введений дрожжей и соответствие требованиям, предъявляемым к вкусу пива.

Слаборастворенные солода для регулирования пены могут изготовляться при пониженной влажности (около 38%) и увеличенном времени проращивания (5—6 сут). Они получаются более равномерными, чем «наклюнувшиеся» солода, и обеспечивают более высокое качество переработки.

Можно также использовать «наклюнувшиеся» свежепроросшис солода, которые после 48—50-часового пневматического замачивания добавляют в количестве 10—20°: к нормальному солоду и измельчают при высокой влажности в мокром виде. При хорошем качестве пены вкус полученного пнва не ухудшается. Это пиво лучше осветляется, чем. например, изготовленное нз сухого или высушенного «наклюнувшегося» солода. При повышенной вязкости остается, однако, как и прежде, проблема фильтрации пива.

Следующим вариантом этого «короткого» солода являются шротовые хлопья ячменного солода. Для их получения ячмень замачивается, как обычно, и после прорастания превращается в хлопья при пропускании через нагреваемые паром вальцы. Зерно при этом разрывается, благодаря чему облегчается его переработка при затирании.

 

Свежепроросшие солода

Чтобы иметь возможность применять большие количества несоложеного сырья (00—70% песоложеного ячменя, риса, кукурузы, пшеничной муки), предлагались разные варианты применения при затирании 30—40% свежепроросшего солода в качестве носителя ферментов. Так как свежепроросший солод, подобно упомянутому в предыдущей главе «наклюнувшемуся» свежепроросшему солоду, легко портится, можно уже здесь придать суслу и пиву посторонний привкус. В формировании этого привкуса могут участвовать и ростки листа и корешков солода.

По этим причинам правильнее готовить свежепроросший солод способом повторного замачивания, при котором рост корешков угнетается настолько, что зерна лишь наклевываются, хотя превращения веществ могут продолжаться. Этот солод может перерабатываться без затруднений, однако ферментов накапливается еще недостаточно для того, чтобы вышеназванные количества несоложеною сырья могли клейстернзопаться и осахариваться без добавления нормального солода.

 

Карамельные солода

Подобно тому как «наклюнувшийся» солод путем введения высокомолекулярных белковых веществ и гумми должен улучшать полноту и стойкость пены пива, карамельные солода используются для создания различной глубины цвета пива, придания ему не только большей полноты, но и более или менее подчеркнутого солодового характера. С этой целью к загружаемому материалу для приготовления пива светлых сортов добавляется 3—5% светлого карамельного солода, а при приготовлении темного пива — до 10% светлого или темного карамельного солода.

Карамельный солод изготовляется из сухого солода, который имеет благодаря замачиванию влажность 40—44%. Может найти применение также свежепроросший солод соответствующего растворения. В обжарочном барабане в течение 3 ч при температуре 60—75° С происходят разжижение и осахаривание крахмала «во всем зерне». При этом водорастворимый экстракт возрастает, если даже не достигает величины, характерной для превращения при затирании, что можно отнести в основном на счет других соотношений концентраций.

Растепление белка происходит значительно глубже, чем крахмала; образуется избыток ннзкомолекулярпого растворимого азота. Уровень кислотности повышается. В заключение при удалении водяного пара производится нагрев до температуры 150—180° С. Здесь ИЗ сахаров образуются типичные карамельные вещества. Ферменты погибают, белковые молекулы глубоко изменяются.

При удалении из обжарочного барабана зерно еще мягкое и вязкое. Поскольку выбираются температуры не слишком высокие и они могут поддержи-паться не более 1—2 ч, потерн вещества при изготовлении карамельного солода относительно невелики (сухие потерн на 4—5% выше, чем для светлого солода, содержание безводного экстракта изменяется в зависимости от интенсивности цвета в пределах 70—71%). При пробе на срез он частично заполнен твердым стекловидным содержимым. Вкус солодовый, с ароматом обжарки, иногда напоминает медовый.

Цветность светлого карамельного солода 50—70 ед. ЕВС, темного солода — 100—120 ед. ЕЭС. Более высокая оценка цветности предупреждает об опасности» возникновения в пиве пригорелого вкуса.

Очень светлые карамельные солода, которые также применяются для изготовления пльзенского пива, имеют цвет 3,5—6 ед. ЕВС. Они выдерживаются 45—60 мин в специальных аппаратах или в обжарочных аппаратах при температуре 60—80° С для разжижения и осахаривання крахмала и затем высушиваются в сушилке при температуре 55—60″ С. В последнее время для приготовления очень светлого карамельного солода применяется даже «короткий» солод.

 

«Цветной» солод

«Цветной» солод служит для получения темного цвета у специальных сортов пнва. У темного пива (мюнхенское или Кульмбахер) не удается получить-желаемый цвет с использованием только одного темного солода и его добавляют в количестве 1—2% загрузки.

Для получения «цветного» солода применяется увлажненный светлый сухой солод нормального качества. Для развития реакций окрашивания влажность-должна повышаться на 3—4%. При данном способе может применяться также подсушенный солод, от которого необходимо отделить ростки. Увлажненный солод темнеет уже при более низких температурах, поскольку происходит известное осахариванне крахмала. С этой целью выдерживается «пауза осахаривання» в течение 30—60 мин при температуре 60—80° С, затем приблизительно за 30 мни температура поднимается до 160—175° С, а после этого за 90 мин —до-200″ С. При температуре ниже 160° С крахмал солода почти не изменяется; лишь при 200° С наступает сначала сильное меланондинообразование, а затем образование подгорелых горьких вкусовых веществ. Для того чтобы был обеспечен необходимый темный цвет, поддерживается температура 220° С до момента, определяемого пробой на срез; процесс заканчивается, когда образуется темный кофсобразный матовый цвет на срезе. Затем процесс обугливания прерывается, барабан опорожняется и «цветной» солод охлаждается в ящике, снабженном ситовым днишем. При температуре 250^е С крахмал начинает разлагаться, при температуре 260° С зерно вспучивается и обугливается с образованием газов. Такие пережаренные «цветные» солода выходят из барабана не сухими, а спекшимися.

Вследствие высоких температур обжаривания (около 220° С) в солодовом зерне наступают глубокие изменения. Влажность снижается до 1—2%, ферменты полностью уничтожаются. Белковые молекулы частично денатурируют, частично расщепляются на низкомолскулярные соединения. Жиры частично разрушаются, и освобождаются жирные кислоты. Крахмал под воздействием температуры деполимеризустся в декстрины, из-за которых вытяжки «цветного» солода часто дают с йодом красное окрашивание. Гемицеллюлозы переходят в частично летучий фурфурол.

Вследствие обжаривания изменяются и диетические (вкусовые) свойства «цветного» солода. Образуются специфические продукты обжаривания, которые могут оказывать определенное физиологическое действие на желудок и кишечник. Кроме того, водорастворимые вещества, полученные при обжарке, обладают коллоидными свойствами, благодаря чему они как защитные коллоиды способны увеличивать стабильность темного пива.

Привкус подгорелого и горечи, возникающий при обжигании «цветного» солода, частично улетучивается с водяным паром, поэтому «цветной» солод обжаривают в вакуумных барабанах или по достижении наивысшей температуры незадолго до окончания обжаривания подают в устройство несколько литров воды и таким путем способствуют улетучиванию этих вешеств.

Потери при обжигании «цветного» солода наблюдаются уже при температурах 160—165° С (4—6%). В конце процесса они составляют около 15%, поэтому «цветной» солод имеет несколько меньшее содержание экстракта — от 60 до 65% в пересчете на сухое вещество. При обжигании объем несколько возрастает и масса гектолитра составляет 42—49 кг. Эндосперм «цветного» соЛода должен быть равномерно рыхлым и темным, иметь цвет коричневого кофе, но без блеска, тогда как цветковая оболочка должна быть глянцевитой. Наличие вздувшихся, лопнувших или склеившихся зерен указывает на нарушение режима обжаривания.

Важнейшим качеством «цветного» солода является его цветность. В зависимости от способа изготовления она составляет 1300—1600 ед. ЕВС.

«Цветной» пшеничный солод может применяться в ФРГ только для получения пива верхового брожения. При том же способе приготовления вследствие отсутствия цветковых оболочек солод имеет более мягкий вкус.

Как уже упоминалось, для изготовления «цветного» солода может применяться только нормальный сухой (или подсушенный) солод высокого качества. Некачественные солода или солода, содержащие невсхожие зерна, часто дают неудовлетворительные или «цветные» солода с неприемлемым вкусом. Несоло-женый ячмень но законодательству ФРГ не может быть использован для изготовления «цветного» солода.

Следует отмстить, что карамельный и «цветной» солода были получены из других ячменей (урожай 1973 г.), чем светлый стандартный солод (ЕВС). Однако снижение экстрактивности в результате карамелизации или обжаривания совершенно очевидно. Влажность относительно высокая, что обусловлено способами получения солода. С увеличением цветности уменьшение рН сусла может сопровождаться ростом титруемой кислотности.

 

«Запаренный» солод

«Запаренный» солод применяется для приготовления особенно ароматичного пива. Темный свежепроросший солод преимущественно из богатых белками ячменей и при высокой влажности проращивания получается на току после 6 сут проращивания в грядах высотой около 50 см. Он остается в этом состоянии 30—40 ч, частично укрытый досками нлн пленкой, и саморазогревается. При этом через 24 ч температура поднимается до 50° С, но после этого не возрастает из-за скопления в гряде СО2. Рост корешков прекращается, и солод в результате активного гидролиза ферментами насыщается повышенным количеством сахаров (глюкозы, фруктозы) и низкомолекулярными продуктами расщепления белков, а также эфира.ми и органическими кислотами. Эндосперм частично приобретает кашицеобразную или жидкую консистенцию.

После осторожного подсушивания и сушкн при интенсивном воздухообмене обычно достаточно температуры сушкн 80—90° С, чтобы получить цветность солода 15—30 ед. FBC. Добавка этого солода не должна превышать 15% обшей загрузки солода, так как пиво легко воспринимает кисловатый вкус, может потерять вкусовую стабильность и устойчивость к инфекциям.

Аналогичные методы приготовления применяют для меланондиновых и гН-солодов. Имеющиеся в солоде в избытке продукты расщепления крахмала, белка и гемицеллюлоз участвуют в процессе сушки в меланоидинообразованин. Такие солода увеличивают полноту инна, как бы утяжеляют его и, по мнению некоторых специалистов, тем самым улучшают физико-химические свойства пива и его вкусовую стабильность. Однако в последнее время эти результаты подвергаются сомнению. Цветность гН-солодов 16—18 ед. ЕВС.

 

Кислые солода

Эти солода в количестве 2—10% служат для коррекции рН затора, благодаря чему улучшается действие ряда гидролитических ферментов. Активной частью этих специальных солодов является молочная кислота, которой солод обогащается различными способами:

а) нормально проросший солод опрыскивается раствором молочной кислоты и затем высушивается. Молочная кислота образуется в сусле благодаря деятельности имеющихся на солоде молочнокислых бактерий и концентрируется при подсушивании и сушке солода, так что ее содержание в подобном кислом солоде может составлять 3—4%;

б) сухой солод (из партии, не обработанной серой) замачивают в термостатированной обогреваемой емкости (например, в изолированном аппарате для замачивания) при температуре около 47° С до тех пор, пока не размножатся находящиеся на солоде молочнокислые бактерии, а концентрация молочной кислоты не достигнет 0,7—1,2%. Солод и замочная вода имеют отчетливо выраженный кислый вкус. После слива маточного раствора солод осторожно высушивают при низких температурах, а затем при температуре 60—65° С достигают влажности 5,5%.

Собранный раствор молочной кислоты может несколько раз применяться повторно для подкнелення следующих партий. Чтобы не допустить слишком темного цвета сусла из кислого солода или вытяжки из него, вышеупомянутый процесс повторяют периодически: содержание молочной кислоты в солоде при этом способе составляет 3—4%. При использовании кислого солода вытяжка или изготовленное из него конгрессное сусло имеет рН от 3,8 до 4,2; цветность его в зависимости от способа оцепивается 3—6 ед. ЕВС.

Чтобы облегчить применение кислого солода в варочном цехе, его можно также поставлять в измельченном виде.

Как уже упоминалось, с помошью кислого солода можно установить рН затора 5.5—5,6 и тем самым стимулировать действующие в этой области ферменты. Его применение выгодно не только при жесткой, содержащей бикарбонат производственной воде но и имеющей пониженную остаточную щелочность. Поскольку, кроме того, усиливается действие фосфатаз, обнаруживают увеличенную буферность затора и сусла, так что при прочих равных условиях снижение рН при брожении протекает не совсем в желаемом направлении и может получиться более высокий рН пива, чем ожидалось. Здесь оправдано применение полученной из кислого солода вытяжки и добавление ее при варке сусла.

Сусло, полученное с использованием кислого солода более светлое, имеет повышенное растворение белков и прежде всего большее содержание а-аминного азота и азота определяемого формульным титрованием. Кроме того также возрастает количество редуцирующих веществ, поэтому пиво приобретает несколько лучшую кислородную стабильность.

 

Лабораторное солодоращение

Методы малого (лабораторного) солодоращения очень распространились за последние 20 лет, так как позволяют получать при неизменных условиях солод с использованием определенного небольшого количества ячменя (от 100 г до 1 кг). Этим методом лучше определяются показатели солодоращения или качество пивоваренного ячменя, чем путем обычного анализа. С помощью лабораторного анализа изготовленного таким путем солода получают заключение о содержании экстракта, которое, естественно, значительно надежнее, ближе к практическим результатам, чем полученное по формулам для определения экстракта но данным анализа ячменя.

Тем самым лабораторное солодорашенис является непременным вспомогательным способом оценки ячменя, процессов солодоращения и пивоварения:

а) оценка пивоваренных свойств вновь выведенных ячменей;

б) определение характеристик солодоращения ячменей из урожаев по годам, импортных ячменей и т. д.;

в) проверка эффективности методов кондиционирования ячменя;

г) разработка оптимальных методов солодоращения для определенных партий ячменя;

д) контроль работы но со.тодорашению в целом или на отдельных стадиях.
Проверка пивоваренных спойстп вновь выведенных ячменей, естественно,

очень важна, так как этим способом возможно выявить при небольших размерах проб технологически важные свойства вновь выведенных штаммов и в случае, если они не соответствуют предъявленным требованиям, предвидеть дальнейший ход выведения этого штамма. С этой целью была разработана микро-солодорастильная установка дли проб около 100 г, которая может дать оценку многим штаммам (200—500 ежегодно), а всего 2000—3000 проб в год. При этом наряду с ручным исследованием зерна выполняются некоторые механические анализы, исследование содержания белка, «физиологический тест», при котором в 10 г пробы определяются в течение 48 и 72 ч замачивания водопоглощенне, а также энергия и ход проращивания. Солодоращенпс 100 г пробы предусматривает вариант I с нормальной степенью замачивания (около 43%) и временем проращивания 5 сут при 15—12° С, а также вариант 11 с высокой степенью замачивания (около 40%) и 4-суточным проращиванием при тех же температурах. Эти дифференцированные анализы солодоращения позволяют определить ферментативный потенциал ячменей и учесть важнейшие группы веществ.

Дальнейшие исследования, например, ячменей, полученных в результате опытов с районированными сортами, проводятся на установках лабораторного солодорашенпя, которые позволяют перерабатывать около 1 кг ячменя.

Эти методы лабораторного солодоращения, ставшие классическими, стандартизованы и предусматривают следующие рабочие методы, обязательные для занимающихся этими вопросами солодовых союзов и институтов, а также соответствующие нормативным документам Среднеевропейской пивоваренной технической комиссии по анализам (MEBAK): 1 кг поздушно-су.хого ячменя, предварительно очищенного и рассортированного на сите с размером ячеек 2,5 мм, замачивают при температуре 14±0,1°С по следующей схеме: 5 ч — мокрое замачивание; 19 ч — воздушная пауза; 4 ч — мокрое замачивание; 20 ч — воздушная пауза; 2ч — мокрое замачивание. Всего 72 ч. Затем материал взвешивают и поддерживают влажность точно на уровне 45% без учета имевших место до этого момента потерь. Через 48 ч замачивании по принятой схеме перед третьим мокрым замачиванием с помощью взвешивания пробы можно установить влажность ячменя. Если ячмень поглотил достаточно влаги, необходимая влажность 45% устанавливается с помощью опрыскивания.

Замачивание и проращивание длятся всего 7 сут, или 168 ч. при температуре воздуха 14″ С, причем средняя температура остается равной 14,5±0,5″С. Относительная влажность воздуха при проращивании должна поддерживаться постоянной (на уровне 98—99%). Образование конденсата нлн капель на проращиваемом материале следует исключить. При пневматическом проращивании требуется в помещении для проращивания избыточная влажность. Если проращивание осуществляется не в барабанной солодовне, ворошение следует проводить 1—2 раза в сутки. Частоту ворошений регистрируют.

Влажность свежепроросшего солода в начале сушки должна составлять 45—45,5%. Схема сушкн следующая: подсушивание 16 я при 50»С. (влажность должна быть ниже 10%); нагревание 2 ч до температуры 80° С; сушка при температуре 80″ С минимум 3 ч или до тех пор, пока конечная влажность не составит 4.0 ±0.5%.

Температуры, измеренные под ситом, не должны отклоняться более чем па ±1°С.

При отбивке ростки должны удаляться технически безупречно, без повреждения цветковой оболочки.

Способы опробованы на следующих установках лабораторного солодоращения, которые описываются при изложении стандартного метода:

а) климатическая камера, в которой установлены и вращаются растильные
барабаны, служащие в качестве растильных емкостей (система I lei 1 der VLB);

б) установка лабораторного солодоращения системы Weihcnstephan с пневматическим замочным и растильным шкафами, а также сушильным шкафом;

в) климатическая камера для проведения опытов по лабораторному солодоращеншо системы Weihenstephan.

Кроме этих стандартизованных систем солодоращения, имеется ряд разновидностей таких установок. Саман известная нз них — так называемая «установка для лабораторного солодорашения системы Вгетег», основанная на применении другого способа солодорашения, так как здесь используется постоянная схема замачивания (6 ч мокрое замачивание, 18 ч воздушная пауза, 3 ч мокрое замачивание, 21 ч воздушная пауза, 3 ч мокрое замачивание. 21 ч воздушная пауза при температуре 15° С). Влажность в конце соответствует способности ячменя к набуханию. Дальнейшая обработка материала, сильно проросшею к этому моменту, осуществляется в течение еще 5 сут при температуре 10° С. Концентрация СО2 в воздухе слегка повышена. Затем проводятся щадящее подсушивание и сушка.

Различие между обоими способами заключается в том, что в первом случае достигнутое при стандартных условиях качество солода является результирующим, тогда как при втором способе достигается растворение, базирующееся на той или иной способности ячменя к набуханию. Но поскольку эта способность зависит от ряда факторов, для отдельных сортов могут наблюдаться различия при прочих равных условиях применения обоих способов.

Большие количества солода, которые используются в описанных лабораторных методах, обеспечивают проведение полного спектра анализов, представляющих интерес для специальных исследовании.

Проверка солодовенных и пивоваренных свойств ячменей различных годов или импортных ячменей и т. д. дает предварительные данные о качестве будущих солодов, характеристики которых иначе могут быть получены только путем пробного производственного солодорашения. При этом возможно еще в лабораторном опыте проверить целесообразность переработки данных ячменей и передать результаты в промышленность.

Контроль работы солодовни путем сравнения результатов лабораторного и производственного солодоращения позволяет получить ценные данные о качестве замочных работ, о температуре, влажности и содержании С0₂ в воздухе гряды. Замечательно то, что часто производственные солода не только достигают показателей «лабораторных», но даже превосходят их.

Контроль на отдельных этапах (продолжение и сокращение длительности некоторых процессов в результате лабораторного солодоращения или исследование какого-то процесса в лабораторной солодовне на основе заводского материала, например, сушка производственного свежепроросшего солода в лабораторной сушилке) позволяет указать на ошибки в проведении отдельных этапов процесса сушки в производстве.

При лабораторном солодоращении величины потерь слишком большие, что, вероятно, обусловлено меньшей высотой слоя, более благоприятными условиями снабжения кислородом, а также большим воздействием оптимизирующих мероприятий, например, постепенной дозировкой воды и т. д. Все же полученные величины потерь можно сравпивать, если не абсолютно, то относительно.

Проведение лабораторного солодоращения является полезным и даже, возможно, необходимым вспомогательным средством для современного производства.

Оценка солода

Оценка солода осуществляется на основании внешних признаков и данных, получаемых с помощью механических и технохнмическнх методов анализа. Наряду с обсуждением общепринятых методов оценки следует рассмотреть возможные связи между показателями солода и свойствами пива. Внешние признаки оцепиваются путем визуального и ручного обследования и дают прежде всего представление о степени очистки, цвете, запахе и вкусе солода.

 

Степень очистки

Степень очистки определяется путем контроля за удалением ростков солода, содержанием сорняков, пыли, посторонних, колотых, заплесневевших или несоложеных зерен.

 

Цвет

Цвет солода должен быть желтоватым и чистым. Заплесневевший солод имеет зеленые, черные или красные пятна. Железосодержащая замочная вода дает матовый, приближающийся к серому оттенок. «Тнгрение» указывает на применение при подсушивании и сушке мазута с большим содержанием серы.

 

Запах

Запах солода зависит от его типа. Светлые солода имеют слабый, темные — сильный хлебный аромат. Однако запах должен быть чистым, не затхлым, кислым или подгорелым, без примеси запаха плесени. Надежно определяется запах при затирании солода. Долго   или плохо хранившиеся   солода   теряют свой аромат.

 

Вкус

При испытании нсизмельченных и неразжеванных зерен вкус должен быть чистым, не должен иметь привкуса дыма, пригорелости, плесени или земли. Надежным обнаружением недостатков является именно испытание на вкус, так как иным путем нюансы ароматических и вкусовых отклонений установить невозможно, в то время как эти показатели определяют вкус пива.

 

Механический анализ

Механический анализ включает определение массы гектолитра и тысячи зерен, качества сортирования, засоренности, мучнистости, или рыхлости, плотности и развития ростков листа.

 

Масса тысячи зерен

Масса тысячи зерен солода тем меньше, чем лучше растворен солод и чей больше потери на дыхание при проращивании. Следует помнить, однако, что масса тысячи зерен зависит и от формы зерен: если масса тысичн полных зерен невелика, это указывает на хорошее растворение; если масса тысячи плоских, мелких зерен больше обычной, это свидетельствует о недостаточном растворении. Масса тысячи зерен в пересчете на воздушно-сухую массу равна 28—38 г, а масса сухого вещества — 25—35 г.

 

Сортирование ячменя и солода

Сортирование ячменя и солода осуществляется одинаково и позволяет судить об однородности зерен по размеру, наличии избыточной примеси II сорта (величина зерен 2.2—2,5 мм), содержании отходов. Последние не должны превышать 0,5%. Влажность солода влияет па результаты сортирования: при более высокой влажности зерна оказываются полнее.

 

Масса гектолитра

Масса гектолитра дает представление об объемных соотношениях солода и позволяет судить о его рыхлости и растворении. На массу гектолитра не влияют потерн солода; иа ее основании невозможно рассчитать массу гектолитра исходного ячменя. Но если последняя известна, то путем сравнения можно определить изменение объема при замачивании и проращивании, а также правильность ведения процесса подсушивания и сушки. Масса 1 гл изменяется в зависимости от этих факторов в пределах от 47 до 60 кг. Масса 1 гл хорошо растворенного и высушенного солода меньше 55 кг «коротких» и «наклюнувшихся» солодов. а также солодов с большим содержанием невсхожего зерна около 60 кг и даже больше. При повышенной влажности или при сильной степени полировки масса 1 гл возрастает.

 

Плотность

Плотность солода япляется надежным показателем объема, а следовательно, рыхлости солода. Возможна следующая опенка качества солода по его плотности: ниже 1.10 —очень хорошо: 1.10 — 1.13 — хорошо; 1,13—1.18 — удовлетворительно; выше 1.18 — неудовлетворительно.

Чем лучше и равномернее растворено зерно солода, тем ниже его плотность-Плотность повышается при значительной степени полировки и больших потерях цветковой оболочки на транспортных путях солодовен. Наиболее надежные, показатели поэтому можно получить при определении плотности свежевысушенного солода после отбивки ростков.

Если известна плотность исходного ячменя (около 1,35), можно по двум величинам рассчитать видимое увеличение объема. Сравнительная опенка, основанная на других признаках растворения, дает следующие показатели: видимое увеличение объема более чем на 23%—очень хорошо; 20—23— хорошо; 17— 20 — удовлетворительно; менее 17%—неудовлетворительно.

Одновременно на основании плотности ячменя и солода можно пычислить среднее содержание пор внутри зерен тон или иной партии солода. На основании плотности сухого вещества солода (около 1,47) определяется показатель пористости: пористость свыше 24%—очень хорошо; 21—24 — хорошо; 18—21 — удовлетворительно; ниже 18% — неудовлетворительно.

 

Проба на погружение

В последние годы проба на погружение вновь приобрела большое значение. Ее результат зависит от тех же факторов, что и плотность. Чем меньше затонувшая часть навески солода, тем лучше его растворение, так как при большем увеличении объема или соответственно большей пористости зерен последние в. результате насыщения воздухом всплывают. Полностью стекловидные зерна-опускаются на дно мерного цилиндра, частично стекловидные также опускаются на дно, но не ложатся, а остаются стоять п вер шкальном положении. Зерна с наибольшей степенью растворения всплывают (концом с более растворенным зародышем вверх). Условием воспроизводимости определения является удаление с поверхности зерен пузырьков воздуха, искажающих результаты. Процентное содержание затонувших зерен служит оценкой качества солода: менее 10°о — очень-хорошо; 10—25 хорошо; 25—50 — удовлетворительно; более 50% — неудовлетворительно [439].

 

Проба на срез

Проба на срез, выполняемая путем поперечного разреза точно но середине зерна, является надежным методом определения стекловндностн зерен. Однако при поперечном разрезе зерна судить о стекловндностн концов и на этом основании о равномерности растворения невозможно. Объективное представление о свойствах эндосперма дает только продольный разрез, но поскольку требуется разрезать для анализа 200 зерен особым образом, этот метод оказывается весьма трудоемким. По мучнистым, полностью и полустекловидным, а также стекловидным по концам зернам вычисляется «средняя стекловидность», оценка которой производится по следующей схеме: 0—2,5% — очень хорошо: 2.5—5 — хорошо; 5—7,5% — удовлетворительно.

С помощью пробы на срез может выявляться также краевая стекловидность зерен, возникающая, например, при сушке. Кроме того, проба дает представление о цвете эндосперма, который у светлых солодов должен быть слегка желтоватым и не содержать коричневых включений. Равномерно высушенные темные солода состоят в основном из желтоватых зерен; содержание коричневых зерен в них незначительно, белых нет совсем.

 

Твердость и рыхлость солода

Твердость н рыхлость солода объективно оцепиваются с помощью определителя твердости Брабендера или рыхломера. Первым прибором измеряют затраты усилии, необходимых для дальнейшего измельчения на мельнице тонкого помола шрота из 50 г солода, предварительно размолотого до содержания муки 40% [441. 442]. Степень растворения оцепивается в единицах Брабендера: ниже 50 ООО — очень хорошо; 51 000—58 000 — хорошо; 59 000-63 000 — удовлетворительно; свыше 64 000 — неудовлетворительно.

Модификация метода предусматривает помол только 13 г солода в мельнице тонкого помола грубого шрота с содержанием муки 25%. При использовании небольшого количества материала метод позволяет провести ряд исследований при хорошей воспроизводимости результатов. Оценка производится в единицах жесткости: до 350 — очень хорошо; 350—500 — хорошо: 500—600 — удовлетворительно; свыше 600 — неудовлетворительно.

С помощью рыхломера измеряют твердость солода и ячменя следующим образом: зерно солода или ячменя закрепляют в вертикально расположенном подвижном лотке и с обоих концов протыкают калиброванной цилиндрической иглой. При преодолении сопротивления зерна сжимается калиброванная пружина и происходит регистрация расхода энергии. Каждая из шести категории жесткости имеет счетное устройство, и после испытания 100 зерен на твердость получается специфическое распределение но этим категориям. Перемножение числа зерен данной категории на соответствующий ей номер даст шесть чисел, сумма которых характеризует жесткость но рыхломеру. Оценка производится следующим образом: ниже 300 ед. — очень хорошо; 300—350- хорошо; 350—400 — удовлетворительно; свыше 400 ед. — неудовлетворительно. Путем последующего расчета можно определить однородность солода, которая оцепивается следующим образом: ниже 1.30 — очень хорошо; 1,30—1,40—хорошо; 1,40—1.50 —удовлетворительно; выше 1,50 — неудовлетворительно.

Если даже жесткость по рыхломеру и однородность хорошо коррелируют, то все же не следует по величине одного показателя делать заключение о величине другого. Рыхлый солод может иметь удовлетворительную однородность, когда в нем содержатся невсхожие зерна, и наоборот, «короткий» солод при плохой рыхлости может обладать относительно хорошей однородностью. Поэтому для контроля рыхлости целесообразно использовать другие показатели, например мучнистость, данные пробы на погружение и плотность.

 

Рост ростка листа

Показатель роста ростка листа, зависящий до определенной степени от некоторых аналитических показателен, дает представление о равномерности проращивания. Рост ростка листа связан с превращениями, происходящими в солоде, а следовательно, и с процессом растворения эндосперма внутри зерна.

Современные методы солодоращения. за исключением повторного замачивания, приводят, как правило, к более сильному разит ню ростка листа. При этих методах содержание проростков в солоде может быть около 10%. Длину ростка листа определяют с учетом длины зерна: 0—’Д. ‘/«—’/г. Va—*U, ³U~ 1 и выше единицы. Средняя длина ростка листа у светлых солодов должна быть около 0,75, у темных — выше 0,8.

Многообразие методов определения рыхлости солода, прежде всего равномерности его растворения, показывает, какое значение имеет именно этот фактор. Только рыхлый однородный солод из полностью и равномерно проросшего ячменя, полученный строго обоснованными способами солодоращения, отдает при затирании свой экстракт быстро (время варки минимальное) и полностью (выход варочного цеха максимальный) и обеспечивает оптимальное действие ферментов. Сусло из такого солода легко сбраживается, и при правильном добра-жнванни — особенно при низких температурах в цехе — создаются псе условия для получении вкусного, пеностойкого и стабильного пива.

 

Технохимический анализ солода

Этот анализ включает определение влажности, осахариваюшей способности, а также выхода экстракта солода. Лабораторный (конгрессный) анализ проводится с солодом как тонкого, так и грубого помола. Полученное лабораторное сусло служит основой для дальнейших исследований: цветности, вида, времени фильтрации, запаха и вкуса. Кроме того, можно определять содержание азота, гумми и дубильных вешеств или степень конечной сбражнваемости.

 

Влажность солода

Влажность свежсвысушенных светлых солодов равна 3,5—4,2%. темных — 2.0—2,8%; при хранении влажность, как правило, возрастает на 0,5—1%. По существующим до сих пор представлениям, она не должна превосходить 5.0%. Для солодов с более высокой влажностью требуется дальнейшее аналитическое обследование.

 

Экстрактивность солода

Экстрактивность солода, так называемый лабораторный выход, представляет собой один из важнейших исследуемых показателей. Он включает сумму растворимых и переводимых в растворимые в результате затирания составных частей. Чем он выше, тем обычно больше выход варочного цеха. Однако способ лабораторного затирания существенно отличается от применяемого на производстве (тонкий помол, дистиллированная вода, заторный аппарат, где нельзя полностью воспроизвести производственный процесс). Поэтому способ даст лишь сравнительные показатели различных солодов.

Лабораторный выход экстракта в пересчете на воздушно-сухой солод колеблется в пределах 72—79%. Он является косвенной характеристикой истинного выхода варочного цеха и принимается по внимание как относительная величина при заключении о пригодности солода для производства. Нормальный лабораторный выход для хорошего солода 76—78%.

Выход экстракта в пересчете на сухое вещество солода составляет 76—84%, причем для нормальных солодов он находится в интервале от 79,5 до 82%. Выход экстракта зависит от сорта ячменя, района возделывания, а также от производных от них показателей: содержания белка, цветковой оболочки, показателен сортирования — выше 2.8 мм. Наряду с этим играет роль степень растворения солода. Чем она больше в пределах известных границ для нормального солодорашения (потери при солодоращенин должны быть по возможности низкими), тем больше и выход. Часто, однако, больший выход обеспечивается усиленным растворением белка, благодаря чему используются различные расчеты «безбелкового» экстракта.

Низкий рН затора, например 5,75 (при нормальной величине 5.9) способен поднять выход на 0.7—1.0%.

 

Время осахаривання солода

Время осахаривання солода определяется в результате приготовления конгрессного затора при температуре 70° С. Светлые солода обычно осахарнваются за 10—15 мин, темные — за 20—30 мин. В то же время осахаривзние оказывает меньшее влияние на днастатическую активность солода или содержание в нем а-амилазы; в более сильной степени может влиять жесткость солода или ата-куемость крахмала солода. Поскольку осахариванис в заторе из тонкого помола солода определяется при отношении солода к воде как 1 : 6, то это испытание ничего не говорит о быстроте осахаривання в условиях производства. При тяжелых солодах следует применять обычное в производстве соотношение — при прочих равных условиях. За исключением особых случаев, качество воды оказы-пает меньшее влияние на скорость осахаривання, чем степень помола и ферментативная активность солода.

 

Фильтрация конгрессного (лабораторного) сусла

Фильтрация оцепивается с двух сторон: по скорости и по виду сусла. Скорость фильтрации конгрессного сусла позволяет сделать заключение о скорости фильтрации в варочном цеху только в особых случаях. Часто именно очень хорошо растворенные солода фильтруются медленно (125). Темные или пересушенные солода дают иногда замедленную фильтрацию.

Лучшее представление дает скорость фильтрации сусел, приготовленных из солода грубого помола, и прежде всего при повышенном содержании гумми и соответствующей вязкости. Слишком теплое хранение солода после сушки может привести к уменьшению скорости фильтрации.

Прозрачность конгрессного сусла зависит от характеристик ячменя (сорта, условий возделывания и т. д.) и способа солодоращения. Она не позволяет сделать вывод о будущей прозрачности и степени осветления пива.

Чем хуже растворен солод, тем он сильнее высушивается и тем мутнее сусло после фильтрации. При недосушейных солодах сусло также быстро мутнеет, в то время как сусло из нормально высушенного солода (при 80—85′С) дольше сохраняет свои блеск. Сусло из свежевысушенного солода также склонно к опале-сиснннн; после регидратацин коллоидов при хранении солода в течение 3—4 нед оно становится прозрачным.

 

Цветность конгрессного сусла

Показатель цпетности особенно важен, так как характеризует тот или иной тип солода. Светлый солод имеет цветность 2,5—4,5 ед. ЕВС, средиеокрашеи-ный — 5—8, темный —9,5—15 сл. ЕВС, иногда до 21 ед. ЕВС. У светлых солодов представляет интерес устойчивость окраски сусла при дальнейшем пивоваренном процессе. По данным ряда исследователей, имеется зависимость между цветностью конгрессного сусла и пива: коэффициент корреляции от 0.30 до 0.69.

Цветность пива ожидается тем выше, чем больше содержание в лабораторном сусле растворимого азота.

Наиболее наглядное представление о цветности можно получить после кипячения конгрессного сусла (коэффициент корреляции от +0,69 до +0,89). Возрастание коэффициента корреляции цветности конгрессного сусла и кипяченого конгрессного сусла зависит от ячменя (сорта, места возделывания, условии года, содержания белка), растворимости солода (чем выше степень белкового растворения, тем сильнее окрашивание), добавления гиббереллиновой кислоты (цветность усиливается при малой дозе), интенсивности сушки (чем сильнее высушивание, тем больше потемнение, так как образующиеся первичные и вюрнч-ные продукты реакции Майара изменяются глубже).

У светлых солодов степень потемнения сусла при кипячении составляет 1,5—3.5 ед. ЕВС. Нормальным считается значение 2,0—2,5 ед. ЕВС. и в целом цветность кипяченого сусла может достигать или превышать 5,0— 5,5 ед ЕВС.

С другом стороны, определенное значение имеет ослабление цветности при брожении, которое у сусс.т из лучше растворенных солодов протекает глубже. Поэтому часто определяют предположительную цветность пива путем сбраживания конгрессного сусла [439].

Прочность получаемой при сушке окраски солода определяется путем сравнения цветности конгрессного сусла из исследуемого солода и солода, досушивавшегося в течение 5 ч при температуре 86° С. Метод, однако, лишь тогда надежен, когда исследуется свежевысушенный солод. Солода, которые долго хранились и при этом поглотили некоторое количество влаги, склонны к несравнимо более сильному потемнению, которое не совпадает с практическими величинами. Степень высушивания устанавливается по определению фракций азота.

 

Запах и вкус затора и конгрессного сусла

Эти показатели имеют большое значение и должны определяться постоянно, а результаты фиксироваться письменно. Этим путем можно своевременно выявить солода, имеющие землистый или плесневый вкус, и принять соответствующие меры при их переработке. Привкус ржавчины п сусле обусловлен влиянием железа, содержащегося в замочной воде, а кислый — неправильным ведением солодорашения.

Наряду с этими технохимическимн исследованиями солода могут применяться методы, которые дают более глубокое представление о растворимости и тем самым о пригодности солода к переработке.

 

Исследование цитолитической растворимости

Наряду с механическими методами определения рыхлости солода широкое распространение получили два метода анализа для установления степени цитолиза путем исследований конгрессного сусла: определение разности «мука — шрот» (ЕВС) и вязкости.

 

Разность «мука — шрот»

Разность ‘«мука — шрот» (ЕВС) определяется по результатам двух опытов • но затиранию: первый проводят с обычным солодом тонкого помола, содержащим 90% мягкой фракции (муки), второй — с солодом грубого помола, называемым шротом и приготовляемым с помощью обычной лабораторной мельницы системы Miag. Солод грубого помола содержит 25% мягкой фракции, в то время как по рекомендациям ЕВС муки должно содержаться около 32%. Разность выходов экстракта при первом и втором затирании характеризует степень растворения зерна солода и дает одновременно представление о содержании в солоде ферментов.

Разность «мука — шрот» (ЕВС) дает информацию о пригодности солода к переработке и об ожидаемом выходе сусла в варочном цехе.

Предсказание выхода варочного цеха по этой формуле должно быть надежнее, чем использование одного только показателя выхода экстракта из солода тонкого помола [444].

Разность «мука — шрот» является признаком сорта, но в значительной степени зависит от района возделывания и климатических условий года Г107]. Благоприятная разность «мука — шрот» может быть достигнута только при достаточной длительности проращивания и соответственно высокой влажности материала. Однако она не позволяет сделать заключение об однородности проращивания; напротив, она тем ниже, чем быстрее была достигнута максимальная влажность проращиваемого материала.

Существует зависимость между разностью «мука — шрот» и содержанием в сусле и пиве В-глюкаиа, что позволяет предсказать ход процесса осветления в варочном цехе и фильтруемость пива. Величина разности «мука — шрот» может также служить основанием для прогнозирования содержания холодной мути в определяемом сусле. Если разность «мука — шрот» (ЕВС) ниже 1.8%, необходимо применение ускоренного способа затирания (экспресс-затирания) или осветление в высоком слое.

 

Вязкость конгрессного сусла

Величина вязкости сусла позволяет составить представление о том, насколько глубоко расщеплены гумми и гемицеллюлозы до ннзкомолекулярных соединений. Этим характеризуется действие эндо-В-глюканаз в процессе солодоращения, а также к началу лабораторного затирания при температуре 45° С. Вязкость сусла, рассчитанного на 8,6%-ную концентрацию, колеблется между 1,40— 1.90 сиз; она оцепивается следующим образом: ниже 1,53 сПз — очень хорошо; 1,53—1.61—хорошо; 1,62—1,67 — удовлетворительно; выше 1,67 сПз — неудовлетворительно. Данные но вязкости лабораторного сусла безусловно ценны, так как свидетельствуют о степени растворимости зерна солода. Оказывается, что при плохом растворении солода наблюдается не только плохая экстрагируемость составных частей при затирании, но и при более высокой вязкости — худшее выщелачивание составляющих экстракта в процессе осветления. Надежные данные о пригодности солода к переработке можно получить лишь тогда, когда вязкость в лабораторном заторе определяется при тех же температурах, при каких проводилось производственное затирание. В одной из работ предлагается определять вязкость при температуре затора 80° С. Однако было показано, что с ростом разности «мука — шрот» вязкость в данном случае увеличивается заметнее, чем в конгрессном сусле. Поскольку при одночасовом затирании при температуре 80° С наблюдаются сильная остаточная активность пептидаз, очень быстрая инактивация ?-амилазы и только а-амилазы могут способствовать разжижению и частичному расщеплению крахмального клейстера, образуется большое количество декстринов разной величины, которые в свою очередь обусловливают высокую вязкость. Поэтому лучше определять вязкость сусла из затора, приготовленного при температуре 65° С, так как в этом случае создаются благоприятные условия для действия ферментов, обладающих пепти-дазной и амилазной активностью. Правда, действие эндо-В-глюканаз будет несколько ограничено.

Существуют и другие методы определения вязкости сусла, например определение вязкости сусла, приготовленного при разных температурах затирания (65 и 80°С), с учетом данных, полученных с помощью рыхломера, и др.

При применении ускоренного способа затирания вязкость, определенная в обычном конгрессном сусле, не должна превышать 1,55 сПз, в противном случае возможны трудности при осветлении вследствие высокого содержания в с\сле гумми, что приводит к повышению его вязкости. Может ухудшип-ся также фильтруемость пнва.

Вязкость конгрессного сусла зависит от тех же факторов солодоращения что и показатель разность «мука — шрот».  Эндо-8-глюканазы  чувствительны», однако, к недостатку кислорода при проращивании и испытывают негативное’ влияние   при повторном замачивании. Из-за этого последние солода при очень благоприятной разности «мука—шрот» часто имеют повышенную вязкость.

 

Определение гумми

Определение содержания гумми, разделяемых на Р-глюкан и пентозаны, можно использовать для опытных исследований, но оно дает также представление о нарушениях в процессе производства. Поскольку растворение солода при затирании идет активно, анализ гумми в конгрессном сусле позволяет сделать необходимые заключения о предстоящем ходе   процесса   приготовления сусла

 

Исследование степени расщепления белков под действием протеолитических ферментов

Степень расщепления белков устанавливают путем определения растворимого азота (степень белковой растворимости). Однако может представить интерес распределение этих растворенных вешеств по высоко-, средне- и низкомолекулярным фракциям. Прежде всего придается значение количеству ассимилируемого дрожжами азота.

 

Содержание белка в солоде

Содержание белка в солоде зависит от содержания его в ячмене (на 0.1 — 0.5% ниже). Для очень светлого пльзенского и очень светлого экспортного пива содержание белка (в пересчете на сухое вещество) не должно превосходить. 10.5%; в светлом лагерном и интенсивно окрашенном, сладковатом экспортном и специальном пиве допускается содержание белка приблизительно до 11.5%. При больших значениях этого показателя отмечается резкая неокруглая горечь пива. Темное пиво, отличающееся особой полнотой и ароматом, должно изготовляться из солодов с содержанием белка 12%.

 

Растворимый азот и степень белковой растворимости

Степень белковой растворимости («число Кольбаха») представляет собойг содержание растворимого азота, определяемое в процентах содержания обшего азота. Шкалой для оценки в дополнение к более ранним предложениям  может служить следующая: выше 41—очень хорошо: 38—41 — хорошо; 35 — 38 — удовлетворительно; ниже 35 — неудовлетворительно. Степень белковой растворимости часто рассматривается в связи с содержанием общего азота солода, поскольку степени белковой растворимости, например, 40% при содержании белка 9.5% соответствуют 580 мг растворимого азота, а при содержании белка 11,5% — 750 мг на 100 г сухого вещества солода. Путем ограничении растворения белка в богатых белком солодах теоретически можно получать примерно равное содержание азота. Однако в этих случаях не достигается необходимый уровень низкомолекулярного азота. В соответствии с этим и при богатых белком ячменях следует стремиться к повышению степени их растворения, потому что эти ячмени имеют повышенное количество клетчатки, следствием чего является высокая вязкость сусла. Это создает трудности при переработке в варочном цехе и нехах брожения и дображнвання. В солодах с содержанием белков выше 11% должна достигаться степень растворения около 40% .

Растворение белков при солодоращении может сравнительно легко изменяться: шпененвные способы солодоращения быстрее ведут к повышению степени белкового растворения, так как при этом создаются условия для повышения влажности проращиваемого материала, например при убывающих температурах проращннания и даже при применении повышенных концентраций СО2 в воздухе гряды. При повторном замачивании «число Кольбаха» также повышается, что влияет на пеностойкость пива в связи с ростом вязкости. Большое число опытов но лабораторным варкам показывает, что из солода с повышенным белковым растворением получают пиво с меньшей стойкостью пены. Однако эти результаты могут не найти подтверждения в производстве. Слабо растворенные солода способствуют ослаблению главного брожения и замедлению дображивання, что приводит к ухудшению пенообразования. Чем выше количество растворимого азота солода, тем лучше осветляется пиво. Нанчотнв. легкая мутность (опал) конгрессного сусла не дает никаких оснований для заключения о ходе процесса осветления пива в производстве.

 

Фракционирование азотсодержащих веществ

Наиболее широко распространенным методом является фракционирование по Лундину, с помощью которого достигается разделение растворимого азота на высоко- (около 25%), средне- (около 15%) и низкомолекулярную (около 60%) фракпнп. Наиболее воспроизводимые результаты лает определение высокомолекулярного азота с помощью осаждения сульфатом магния (около 22% растворимого азота). После удаления коагулируемого азота (около 7%) получают так называемый «альбуминный азот». Этот метод является фракционированием по величинам молекул с помощью специальных гелей. Благодаря этому может определяться содержание фракций по молекулярной массе: выше 2600, выше  4600, выше 12 000, выше 30 000 и выше 60 000. Фракции соединении с молекулярной массой выше 12 000. т. е. в интервале 12 000— 60 000 коррелируют с пенным числом пива (+0.93 или +0.95), фракция соединений, имеющих молекулярную массу выше 60000. коррелирует со стабильностью пены (-0,92) .

 

Определение низкомолекулярных соединений

Определение может проводиться двумя методами: формольного титрования и нингплрнновым. При первом методе определяется азот аминокислот и пептидов, которые остаются в готовом пиве и частично ассимилируются дрожжами. Количество азота, определяемого формольным титрованием в конгрессном сусле, выражается в миллиграммах на 100 г сухого вещества солода. Его оценка должна осуществляться независимо от содержания белка в солоде: выше 220 — очень хорошо; 200—220 — хорошо; 180—200 — удовлетворительно; ниже 180 — неудовлетворительно.

Аминный азот (нннгндрииовый метод, предложенный ЕВС) составляет приблизительно ²/з азота, определяемого формольным титрованием. Его оценка (в мг 100 г СВ солода) производится но следующей шкале: выше 150 — очень хорошо: 135—150—хорошо; 120—135 — удовлетворительно; ниже 120 —неудовлетворительно.

Обе эти низкомолекулярные фракции азотистых веществ должны иметься в достаточном количестве для обеспечения быстрого главного брожения и продолжительного дображивання. Уменьшение содержания амннного азота на 15% вызывает удлинение периода брожения на 20—30%. Появляется также опасность образования нежелательных продуктов брожения.

При увеличении содержания белка в солоде количество азота, определяемо-то формольным титрованием, и соответственно амннного азота повышается, но не в такой степени, как белковая растворимость. На основании сказанного при повышенном содержании белка нельзя придерживаться любого граничного значения растворимого азота (например, 650 мг на 100 г СВ солода).

При солодоращения образование низкомолскулярного азота следует тем же закономерностям, что и растворение белка. Насыщение воздуха гряды углекислым газом стимулирует, а способ повторного замачивания тормозит расщепление бстка до азотистых вешеств, определиемых формольным титрованием, и до аминного азота. Слишком глубокое растворение, связанное с сильным ростом ростков корешка и листа, при прочих равных условиях и неизменной степени белковой растворимости может приводить к убыванию аминного азота в результате построения новых клеточных тканей.

 

Исследование степени расщепления крахмала

Ранее обычное определение отношении сахаров к нссахарам было заменено определением конечной степени сбраживания конгрессного сусла. Наряду с этим возрастает значение состава сбраживаемого сахара, хотя этот анализ едва ли может проводиться п обычных лабораториях. Аналогично положение и с определением .анастатической активности и а-амилазной активности.

 

Конечная степень сбраживания

Конечная степень сбраживания конгрессного сусла представляет собой простой способ определения количества сбраживаемого экстракта. Лабораторное затирание вследствие отсутствия мальтознон паузы не допускает однозначной параллели со способом производственного затора. Более сравнимые величины дает модификация способа, при которой в рамках осахаривання выдерживается иальтоэная пауза в течение 30 мин при 62—63° С.

Таким путем обычно достигается прозрачный фильтрат сусла и устраняются трудности определения цветности сусла. Конечная степень сбраживания конгрессного сусла должна быть выше 80%. Она является ценным вспомогательным средством для изучения пивоваренных качеств различных сортов ячменя, так как колебания здесь могут быть существенными (например, Бидо — 85%, Унион — 78%).

Имеется также зависимость степени сбраживания сусла от места возделывания ячменя, вегетационного периода и особенностей года, а также от способа солодорашения: чем равномернее проращивание, чем выше влажность, чем благоприятнее были температуры, тем выше конечная степень сбраживания сусла.

Все показатели растворения солода находятся в определенной связи с конечной степенью сбраживания пива. Чем глубже растворен солод, тем выше конечная степень сбраживания.

Повышение температуры сушки уменьшает конечную степень сбраживания конгрессного сусла.

Разделение сбраживаемого экстракта на отдельные сахара

Разделение на гексозы, сахарозу, мальтозу и мальтотрнозу явилось предметом многочисленных исследований. Большинство величин, определенных с помощью микробиологического теста, позволяет, например, при видимой степени окончательного сбраживания 80,5% (суммарное количество определенных сахаров равно 65%) дать следующий состав сахаров (данные получены с помощью упомянутого модифицированного способа затирания): гексозы — 8,5%, сахароза— 4.0%, мальтоза — 42%, мальтотриоза — 10,5%. При этом комплекс гексозы + сахароза может колебаться от 12.0 до 13,5%. содержание мальтозы — от 38.5 до 44,5%, мальтотрнозы — от 9,3 до 10,7% f98J. Между уровнем гексозы + сахароза + мальтоза и скоростью сбраживания дрожжей существует определенная зависимость (коэффициент корреляции 0.663). Если количество сбраживаемого сахара (гексозы 4- сахароза) только на 13% обусловлено сортом, то на 69% оно зависит от места возделывания ячменя. Например, содержание мальтозы на 49% зависит от сорта и на 22% от происхождения ячменя ПО]. Влияние технологических мероприятий в процессе солодоращения проявляется аналогичным образом, как это рассматривалось при обсуждении конечной степени сбраживания.

 

Определение активности а- и ?-амилазы

Определение активности а- и ?-амилазы — естественно, за исключением исследовательских работ — представляет интерес в тех случаях, когда возникают трудности при осахарнвапии пивоваренных солодов.

Зависимость а-амилазпой активности от сорта ячменя, особенностей года и прежде всего периода вегетации, с одной стороны, и способа солодоращения — с другой, рассматривалась выше. Хотя и нет определенного соотношения между а-амнлазной активностью и временем осахаривання конгрессного затора, все же можно выяснить некоторые производственные трудности при недостатке а-амилазы. Кс активность в производственных солодах обычно находится в пределах 40—70 ед. ASBC; при значениях ниже 30 ед. ABC в концентрированном заторе и прочих неблагоприятных условиях (например, при повторном применении для затирания промывной воды) может наблюдаться торможение процесса осахаривання.

Днастатическая активность как выражение активности обоих ферментов может интересовать при приготовлении диетического пива, а также при дополнительной переработке несоложеного сырья, используемого в других странах. Здесь обсуждались уже отдельные показатели сырья и параметры проращивании и сушкн, которые также влияют на активность рассмотренных ферментоз,

 

Специальные исследования

К специальным исследованиям относится ряд анализов, которые в рамках названных выше исследований групп вешеств могут ироводнтьсн с большим трудом. Отдельные из этих определении являются обычными для лабораторий солодовенного и пивоваренного производства. Сюда относятся четырехзаторныи метод по Хартонгу — Кречмеру, определение кислотности конгрессного сусла но рН, ступенчатое титрование и определение полифенолов.

 

Четырехзаторный метод по Хартонгу — Кречмеру

Метод включает 4 различных затирания при температуре 20, 45, 60 и 80° С. Экстракт, полученный через 1 ч при нормированных условиях, сопоставляют с экстрактом конгрессного затора и получают сравнительный показатель.

Сравнительный показатель по растворимому белку, получаемый при температуре затирания 20° С, определяет содержание образовавшегося при солодоращенин экстракта. Оно должно быть выше 24%.

Протеолиз должен быть проведен так широко, чтобы дать достаточное количество ассимилируемого азота, а также осуществить необходимое расцепление высокомолекулярных веществ. Иначе имеется опасность, что брожение затянется, размножение дрожжей не достигнет желаемого или образуется недопустимое количество побочных продуктов брожения. Высокомолекулярный азот, недостаточно выделенный при варке сусла, также может создать трудности для брожения, которые в свою очередь приведут к ухудшению вкуса пива.

Показатели качества солода, которые ведут к изменению органолептическнх свойств пива (позитивных или негативных), оцепиваются с трудом. Однако если количественные моменты касаются таких показателен, как выход варочного цеха, время варки, длительность брожения и т. д.. то преимущества и недостатки отдельных солодов можно выразить в цифрах.

Опыты с 25% риса в составе засыпи показали, что убывание Анастатической активности на 100° WK вызвало увеличение времени осахарнвания, требуемого по йодной пробе. Это привело к снижению варочного числа с 8 до 7.6 в •сутки; потери составили в среднем 4,50 марки ФРГ на 1 т солода.

Длительность осветления больше зависит от вязкости солода, чем от показателя разности «мука — шрот» (ЕВС). Повышение вязкости на 0,1 сПз увеличивает время осветления, что приводит к аналогичному уменьшению варочного числа (с 8 до 7,6 в сутки). При варке это влечет за собой увеличение стоимости на 4,50 марки на 1 т солода, а при чисто солодовой варке—на 3.50 марки на 1 т солода.

Выход сусла в варочном цехе зависит не только от величины выхода экстракта из солода, определенного в лабораторных условиях, но также от степени растворения зерна солода. Так, экстракт тем хуже переходит при затирании в раствор, чем выше показатель разности «мука — шрот». Выход экстракта возрастает тем хуже, чем выше вязкость солода. При рассмотрении себестоимости сырья требуется уменьшить на 1 % величину экстракта, определяемого в солоде тонкого помола при использовании в качестве компонента засьпйг риса в количестве 25%, во избежание ухудшения количественных показателей при получении пива.

Переход в сусло горьких веществ при установленной дозе хмеля в процессе переработки плохо растворенного зерна солода меньше, чем при переработке хорошо растворенного зерна, что можно отнести за счет интенсификации процессов разделения во время варки сусла.

Так, изменение показателя разности «мука — шрот» на 2% уменьшает количество горьких веществ в пиве на 1 ед. ЕВС. Это приводит К увеличению себестоимости на 3 марки па 1 т солода при добавлении несоложеного сырья и на 2.0 марки на 1 т солода при чисто солодовой варке.

Длительность брожения зависит от степени белковой растворимости, от количества ассимилируемого азота. Так, в соответствии с проведенными опытами снижение сравнительного показателя  на 2% увеличивает время брожения с 8 до 8,6 сут; с учетом всей стоимости (за исключением затрат энергии на холод) получается тем самым удорожание на 13 или 10 марок ФРГ соответственно для пива из сырья с несоложеным материалом и чисто солодового.

Стоимость стабилизации также может повышаться при применения слаборастворимого солода — минимально при высоких требованиях к пиву. Здесь повышение показателя разность «мука—шрот» па 2% выравпивается увеличением стабилизирующих средств на 200%. т. е. на 10, 50 марок ФРГ на 1 т солода в случае пива с использованием нссоложеного материала). Оценки на «пиво из натурального солода» отсутствуют, однако есть многолетние сравнительные данные, позволяющие провести сопоставление; например, повышение содержания белка в пивоваренном солоде на 0,7% для пива, которое должно иметь стойкость 4 мес. требует больше на 30 г кизельгеля на 1 г.т пива. Это соответствует увеличению расходов на 6 марок ФРГ на 1 т солода, причем более высокий уровень стабильности пива приобретается не равновозрастающими затратами, если •сравпивать с затратами на повышение качества солода.

Эти чанные показывают, что качество солода очень удобно выражать в форме стоимости но, к сожалению, как уже упоминалось выше, качественные преимущества пнва не могут измеряться подобным способом. Но все же всегда следует помнить об экономических показателях при оценке солода с учетом его технологических возможностей в производстве пива.

Общие положения

Изменения, происходящие в ячмене при замачивании, проращивании и сушке, весьма существенны и сопровождаются изменением объемных и массовых соотношений в промежуточных продуктах и готовом солоде. Знание этих изменений позволяет правильно рассчитать потребность в производственных площадях, вместимость и число применяемых аппаратов, высоту стенок растильных ящиков над ситом и т. п.

Основной интерес представляет определение количества солода, который можно получить из определенного количества ячменя (100 кг). Масса солода меньше переработанной массы ячменя на величину потерь при солодоращенин. Данные табл. 102 показывают, что из 100 кг чистого и отсортированного ячменя получается 78 кг сухого солода. Поскольку этот солод до переработки может поглотить еще около 1% воды, принимается выход около 79%, рассчитанный на весь сезон солодорашения. Воздушно-сухие потери при солодоращенин составляют 21—22%. Потери при солодоращенин необходимо тщательно рассчитывать. Солода, изготовленные специальными способами, например, способом повторного замачивания, необходимо рассматривать отдельно.

Выход готового солода при солодоращенин и соответственно потерн рассчитывают, начиная от подачи ячменя на замачивание. Потери в результате очистки, сортирования и хранения готового солода не учитываются. При расчете потерь исключается также и ячмень, всплывший при замачивании, так как он используется в качестве фуража.

Качество очистки и сортирования ячменя сказывается на величине потерь при солодоращенин. При неудовлетворительной работе очистного и сортировочного оборудования полноценный ячмень может попадать в отходы, что снижает выход готового продукта.

Некоторые потери в процессе хранения ячменя остаются неучтенными, но можно принять, что из 100 кг замоченного ячменя влажностью 12—18% получается около 75—84 кг очищенного солода влажностью 2—4%. Определенные на основании этого расчета потерн отражают потерн воздушно-сухого вещества, которые могут изменяться от 16 до 25%. Именно потерн воздушно-сухого вещества кладутся в основу определения эффективности производства солода, и лишь по потерям сухого вещества специалисты-технологи судят о нарушении нормального хода солодоращения.

Потерн вследствие уменьшения влажности определяются разницей между содержанием влаги в ячмене и изготовленном из него солоде. Эти потери значительны и составляют 10 — 16%.

Потери сухого вещества дают представление о действительных потерях при солодоращенин и колеблются в пределах от 5 до 15%. При обычных способах солодоращения может быть принята величина 8—10%. Наряду с особенностями способа солодоращения она определяется также сортовыми особенностями ячменя. На величине этих потерь прежде всего сказывается содержание белка: повышенное содержание белка приводит к усиленному растворению зерна солода, которое в свою очередь сопровождается большей потерей сухих веществ. В общих потерях сухого вещества (около 10%) можно выделить: потери при замачивании (около 1%), потери при дыхании (около 5,2%) и потерн при проращивании (около 3.8%).

 

 

Потери при замачивании

Потерн при замачивании являются следствием выщелачивания ячменя в замочной воде и обусловливаются составом и температурой воды, длительностью и способом замачивания. Всплывший ячмень, как отмечалось, к потерям не относится. Его собирают, высушивают и используют в качестве фуража. Количество ею невелико (0,2-0,4%).

Выщелачиванию подвергаются содержащиеся в цветковой оболочке неорганические вещества (фосфаты, растворимые соли кальция и др.), а также органические соединения (гумми, белковые и дубильные вещества и др.). При внесении в замочную воду добавок, например щелочей, количество выщелачивающихся веществ возрастает. Но при мокром замачивании и частой смене воды потери невелики и, как правило, не превышают 0,8%.

Мокрая очистка ячменя от пыли и частичек грязи, особенно при одновременном перелопачивании, перекачке материала нлн добавлении химических веществ, приводит к увеличению потерь массы до 0.5-1%.

Потерн высокоценных составных частей наблюдаются при начинающемся при замачивании дыхании. Однако эти потери учитываются лишь при определении общих потерь. Если при преобладающем мокром замачивании потери на дыхание невелики, то при пневматическом способе замачивания с короткими периодами увлажнения и длительными воздушными паузами потерн на дыхание могут составить 0,5—1%.

При степени замачивания, слишком высокой для того или иного типа солола. или при слишком интенсивном пневматическом замачивании затрудняется ведение гряды на току или в недостаточно охлаждаемых ящиках и потерн увеличиваются.

 

Потери на дыхание

При специальном определении начала проращивания можно выявить каждый вид этих потерь, но поскольку они являются следствием одних и тех же причин, рассмотрим их одновременно.

Потерн на дыхание в результате окисления крахмала и жиров до углекислого газа и воды составляют 4—8%. Ни одно из предлагавшихся технологических решений не приводило к снижению потерь на дыхание, особенно если требуется получить солод безупречного качества. Ниже рассматриваются специально не определяемые потери из-за выщелачивания при замачивании.

 

Потери при проращивании

Потери при обычных способах проращивания составляют 3—5%. Современные методы позволяют путем подавления роста корешка способствовать изменению величины потерь при солодоращении. Кроме того, величина потерь зависит от условий проращивания.

 

Температура проращивания

Температура проращивания в пределах от 13 до 17° С оказывает такое же влияние на потери, как и влажность. Чем выше температура проращивания, тем значительнее потери на образование ростков и дыхание. Как показали многочисленные исследования, повышение температуры проращивания на ГС увеличивает потери на 0,3%. В случае проращивания при убывающих температурах наблюдается заметное снижение потерь, причем солод получается хорошего качества.

 

Зависимость величины потерь от типа получаемого солода

Тип получаемого солода определяет величину потерь. Чем больше требуемая степень растворения зерна солода, тем выше потери. Особенно наглядно это видно при сравнении светлого и темного солодов, так как последний специально подвергается очень сильному растворению.

 

Свойства и равномерность прорастания замачиваемого ячменя

Указанный выше фактор достаточно сильно влияет на величину потерь, в то время как воздействие условий солодоращения проявляется лишь косвенно. Так, неравномерно проросшие водочувст-ннтельные ячмени вызывают более высокие потери при солодоращенин, поскольку для достижения хорошего растворения часть зерен должна иметь более сильные ростки и в ней должны произойти более значительные превращения, чем в остальных зернах. Однородные высококачественные партии ячменя обеспечивают легкий помол. Смешанные партии ячменя, несмотря на более низкую стоимость, не всегда экономически выгодны, так как при переработке таких партий потери больше, а экстракт дороже. Таким образом, при переработке дорогих ячменей себестоимость солода и солодового экстракта может оказаться ниже себестоимости этих продуктов, полученных из дешевого ячменя.

 

Технологические возможности уменьшения  потерь при солодоращении

При применении всех систем солодовен целью производства является получение свежепроросшего солода, у которого проращивание прошло до такой степени, которая соответствует типу и характеру изготовляемого из него сухого солода. При этом в первую очередь следует обращать внимание на качество солода; если даже уменьшение потерь при солодоращении имеет большое экономическое значение, к нему можно стремиться лишь с учетом сохранения качества солода.

 

Сокращение продолжительности проращивания

В случаях, когда проращивание прекращается раньше, чем достигнута обычная степень растворения зерна солода при меньших потерях сухого вещества, получаются слаборастворенные солода, которые в зависимости от длины ростков называются «наклюнувшимися» или «короткими». При этом условия солодоращения регулируются так, чтобы дальнейшая переработка этого солода была технически возможна в соответствии с принятой технологией. В соответствии с сегодняшним уровнем развития технологии солодоращения уже через двое суток замачивания материал равномерно прорастает и получается «наклюнувшийся» солод. Влажность при проращивании составляет 39—40%. «Короткий» солод получают следующим способом замачивания: замачивают зерно до влажности 43% в наклюнувшемся состоянии и затем проращивают в течение двух суток при температуре 15° С. Таким образом, путем сокращения времени проращивания можно снизить потери сухих веществ на 4—7%.

Чем меньше время проращивания, тем в большей степени сохраняется первоначальный характер ячменя и тем меньшими оказываются потерн на дыхание. «Наклюнувшийся» солод является своего рода сырьем, оптимальные результаты переработки которого могут быть получены лишь при тщательном дозировании во время добавления его в засыпь (в количестве 10—30%). При переработке «коротких» солодов их добавляют в смесь с нормальным солодом (в соотношении 1 :2 или 1 : 3) или применяют специальный способ ведения затора. Разработано несколько способов улучшения пено-образующнх свойств пнва, получаемого из таких солодов, однако все они довольно сложны и часто наблюдается ухудшение вкуса пнва и его стабильности.

 

Применение углекислого газа

О применении углекислого газа упоминалось в предыдущем разделе при описании опытов по малому солодоращению. В токовых солодовнях замена ворошителя гряды «ситовым способом» дает уменьшение потерь сухих веществ зерна на 1 — 1,5%, что можно объяснить меньшей аэрацией гряды, которая остается в атмосфере углекислого газа.

В растильных ящиках, несмотря на непрерывную аэрацию, содержание углекислого газа сохраняется на уровне около 1 об. %. Благодаря этому потери сухих веществ оказываются на 0,5—1% меньше, чем в токовой солодовне. При тщательно продуманном использовании рециркуляционного воздуха для аэрации отдельных ящиков в фазе интенсивного роста удается при условии соблюдения герметичности увеличить содержание углекислого газа до 4—8%. В этом случае даже при небольшом ослаблении растворимости солода потери сухих веществ уменьшаются до 1 —1,5%.

Наиболее сильное воздействие СО2 достигается при применении углекислотной паузы по Кропфу. В зависимости от длительности действия СО2 и сто количества уменьшение потерь может составить 2—3%. По Кропфу, общие потери сухих веществ при получении солодов с применением углекислотной паузы равны 7% (замачивание + дыхание 4,6%; проращивание 2,4%). Однако по сравнению с обычными солодамн подобные солода отличаются пониженной ферментативной  активностью и меньшей степенью растворения.

 

Способ повторного замачивания

Способ повторного замачивания позволяет уменьшить действительные потери без ухудшения качества солода. Получаемые этим способом солода отличаются даже более высоким качеством, чем обычные. Непрерывное ведение процесса способствует главным образом уменьшению потерь при проращивании благодаря инактивации ростка корня. В зависимости от длительности последнего замачивания и температуры воды эти потери составляют 1—2% по сухому веществу. Вследствие повторного замачивания, а также последующего ведения гряды при более низких температурах ограничнвается дыхание (на 4—4,5%) и общие потери сухих веществ могут составить всего 5—6,5%. Если эффекта повторного замачивания достигают путем повторного орошения или обводнения гряды, величина потерь увеличивается до 6,5—7,0%.

При применении других методов, например одно- или многократного повторного замачивания при температуре 30—40° С, потери сухих веществ составляют 4,2—5,5%. Результаты анализа солодов, полученных этим обычным «статическим» способом», удовлетворительны.

 

Проращивание при убывающих температурах

Применение убывающих температур, например с 16—18° С при проращивании до 10—14° С в фазе растворения, также позволяет снизить потери. Жизнедеятельность зерна, активизировавшаяся при ступенчатой подаче воды, ослабляется при снижении температуры по достижении максимальной (46—49%) влажности проращивания. Важное в физиологическом отношении значение имеет непрерывный переход от замачивания к проращиванию и растворению, благодаря чему может быть достигнута экономия времени. По сравнению с классическим способом солодоращения без ухудшения качества солода общие потери можно снизить при этом на 1 —1,5%. Однако следует учитывать траты на холод, так как дополнительный расход электроэнергии резко снижает экономию, получаемую при использовании этого способа.

 

Применение ростовых и ингибирующих рост веществ

Гиббереллиновую кислоту добавляют для ускорения растворения солода, т. е. получения тех же показателей растворения за более короткое время. При очень низких дозах потери сокращаются минимально; при более высоких (0,06 мг/кг) — на 1%. При одинаковой длительности проращивания потери несколько сокращаются, что при небольшом повышении потерь на дыхание обусловливается в основном замедлением роста корешков.

Из ингнбирующнх рост веществ в зарубежной практике используется бромат калия, обычно в соединении с гиббереллиновой кислотой.

Добавление формальдегида приводит к уменьшению потерь сухих веществ на 0,8%. Значительное (около 6%) снижение потерь при солодоращении достигается при инактивации зародыша аммиаком, а накопление ферментов обеспечивается добавлением ннактнвированной кислоты.

Замачивание теплой (40°С) водой для инактивации ростков корешка при одновременном добавлении гиббереллиновой кислоты для развития процессов растворения снижает потери сухих веществ до 3,6%- Многократное замачивание с распылением гиббереллиновой кислоты после первого замачивания при температуре 18° С также приводит к снижению потерь.

Уменьшение потерь достигается при повреждении оболочки зерна (удалении цг.етковой оболочки) в комбинировании с кислым замачиванием. Повреждение оболочки дает снижение потерь сухих веществ примерно на 2%. Общие потерн при этом составляют 3,7— 4,3%. При переработке шлифованного ячменя потерн при солодоращении уменьшаются на 3%.

При рассмотрении данных методов следует учесть, что они были разработаны прежде всего не для уменьшения потерь, а для сокращения времени приготовления солода. Несмотря на то, что эти способы открывают совершенно новые пути в технологии солодовенного производства и обеспечивают одинаковые возможности снижения потерь при высоком качестве солода, область их лрнменения, например, в ФРГ с учетом таких параметров, как повторное замачивание, проращивание при убывающих температурах и насыщение воздуха гряды углекислым газом, ограниченна. Здесь сказывается то, что, несмотря на все положительные стороны, снижение потерь при солодоращении приводит к некоторому ухудшению качества солода. В целях снижения потерь необходимо создавать условия, при которых потребление крахмала и других веществ зерна на рост и дыхание будет минимальным, уметь управлять процессами солодоращения в нужном для обеспечения качества солода направлении, а не только в направлении снижения потерь.

 

Определение потерь при солодоращении

Определение потерь при солодоращенин является важным фактором контроля солодовенного производства. Потерн при приготовлении солода определяются обычно по массе замоченного ячменя и готового солода, очищенного от ростков и пыли. Надежнее определять потерн отдельно для каждого растильного ящика, поскольку в этом случае можно получить точное представление о ходе технологического процесса. Кроме того, общие расчеты, например, за сезон дают такие показатели, которые являются основой для подведения баланса и вычисления прибыли. Здесь достигается сопоставление суммы замоченных количеств ячменя и общего количества полученного солода. Потери воздушно-сухого вещества оказываются при таком расчете меньше установленных на производстве вследствие поглощения солодом влаги при хранении.

Возможно также определение потерь по массе тысячи зерен ячменя и солода.

Отдельные показатели при определении потерь можно получить путем:

а)  взвешивания ячменя в замочном корпусе;

б) взвешивания готового солода после росткоотбивочной машины;

в) взвешивания солода после хранения перед поступлением в производство;

г) определения потерь сухого вещества при определении содержания сухих веществ в ячмене и солоде с учетом их влажности.

 

 

Расчет потерь по массе ячменя и солода

Пример 1. Из 100 кг ячмени влажностью 18% получено 78 кг солода влажностью 4%. Таким образом, потери составляют 100—78=22 кг, или 22%. Необходимо произвести пересчет с учетом влажности ячменя и солода.

В 100 кг воздушно-сухого ячменя содержится 100—18-82 кг сухих веществ.

В 78 кг воздушно-сухого солода содержится 78-(100—4) : 100 = 74,9 кг сухих веществ.

Из 82 кг сухих веществ ячменя получилось 74.9 кг сухих веществ солода, или 91.3%. Потери сухих веществ составляют 100—91,3=8,7%.

Пример 2. Из 100 кг ячменя влажностью 12% получено 83.5 кг солода влажностью 4%. Потерн составляют 100—83.5—16.5%. Потерн сухих веществ солод* составляют 100—(83.5 0.96) -100 : 88 = 8.9%.

На основании этих примеров, зная приблизительно потери сухих веществ, обусловленные только влажностью ячменя, потери сухих веществ при солодоращенин можно изменять в пределах от 16 до 22%. При более высокой влажности ячменя наблюдаются еще большие отклонения. Очевидно также, что потери сухих веществ могут служить оценкой качества солодоращения.

 

Расчет потерь по массе тысячи зерен

Расчет потерь по массе тысячи зерен может быть надежным лишь при условии точного и тщательного проведения отбора проб. Поэтому определение потерь по массе тысячи зерен допустимо в тех случаях, когда одновременно отбирается и испытывается много одинаковых проб.

Пример. Потерн, рассчитанные па воздушно-сухой ячмень и солод.

Масса тысячи зерен воздушно-сухого ячменя 46.0 г. воздушно-сухого солода — 35,9 г. Из 46 г воздушно-сухого ячменя получается 35,9 г воздушно-сухого солода, или 78%.

Потери воздушно-сухих вешеств составляют 100   78.0 = 22,0%.

Используя предыдущие данные, определим потерн сухих веществ. В 100 г воздушно-сухого ячменя содержится 100—18 = 82 г сухих веществ, а в 46 г — соответственно 82-46: 100=37.7 г. В 100 г воздушно-сухого солода содержится 100—4 = 96 г сухих вешеств. а в 35.9 г — соответственно 96-35,9:100 = 34,5 г. Таким образом, из 37.7 г сухих вешеств ячменя получается 34,5 г сухих веществ солода, нлн 91.5%. Потерн сухих вешеств солода составляют 100—91,5=8,5%.

Определение потерь по массе гектолитра ячменя и солода дает искаженные результаты, поскольку изменение соотношения их объемоз не соответствует изменению массы.

 

Оценка отдельных составляющих потерь

Сравнение массы использованного количества ячменя и полученного из пего количества солода дает общие потери, которые при известной влажности можно легко пересчитать на потери сухого вещества. Надежные результаты дает только определение потерь при проращивании, особенно при использовании одноярусных сушилок высокой производительности, конструкция которых позволяет определять массу ростков после очистной машины для каждой секции. При применении растилыю-сушильных ящиков ростки при разгрузке проходят через сиговую поверхность, затем собираются и взвешиваются. При применении многоярусных сушилок ростки обламываются ворошителем и через отверстия в ситах попадают в растильную камеру, откуда должны вычищаться. Эта работа тяжела и требует больших затрат труда; поэтому в данных сушилках извлечение ростков производят обычно еженедельно или раз в 14 дней.

Кроме того, следует учитывать часть ростков, обламывающихся уже в процессе проращивания, например при проходе винтового ворошителя в растильном ящике системы Saladin. В ящиках с опрокидывающимся ситом, перемещаемых грядах и растильных башнях из-за отсутствия облома остается больший процент ростков, чем в растильных установках, оборудованных шнековыми ворошителями.

Потери при замачивании можно практически установить по содержанию сухих веществ в замочной воде. Таким путем удается установить только степень выщелачивания, но не потери на дыхание при замачивании.

Потери на дыхание наблюдаются на стадиях замачивания, проращивания и сушки. В последние годы требования к качеству солода были уточнены и до некоторой степени повышены. Излишняя механизация солодовенного производства в целях повышения его экономичности и сокращения потерь может отрицательно сказаться на качестве солода. Так, например, на предприятии, перерабатывающем 20 000 т ячменя в год, увеличение потерь сухих веществ на 0,35% будет соответствовать 62,5 т солода. При средней цене 1 т солода 700 марок ФРГ ущерб составит 43 700 марок.

Расчет. Из 20 000 т ячменя влажностью 15% получают 16 000 т солбда влажностью 4%. Воздушно-сухие потери составляют 20%; потерн сухих веществ 9,65%; увеличение потерь до 10% дает вместо 15 360 т сухих веществ солода только 15 300 т, что соответствует 62,5 т солода влажностью 4%.

Охлаждение

Выгруженный из сушилки солод охлаждают и в возможно кратчайший срок освобождают от ростков.

В одноярусных сушилках высокой производительности охлаждение можно проводить с помощью аэрации холодным воздухом в течение 30 мин. В растильно-сушильиых ящиках прямоугольной формы при прочих равных условиях снижение температуры происходит медленнее. Осуществляется оно путем примешивания рециркуляционного воздуха ц проводится осторожно, чтобы температурное напряжение в здании оставалось в допустимых пределах.

В многоярусных сушилках такое управление невозможно. В меньших сушилках солод охлаждают достаточно быстро в желобе и при последующих отбое ростков и очистке. В более крупных сушилках температуру солода снижают в специальном охлади тельном корпусе, в противном случае наблюдается инактивация ферментов и заметное потемнение солода, что ухудшает вкус пнва. На переработку солода из одной сушилки в очистной установке требуется 3—5 ч, поэтому снижать температуру солода до 35° С путем аэрации следует еще в солодовом желобе, сразу после опрокидывания сит. Для охлаждения солода может быть использована не работающая большую часть сезона сушилка ячменя. Дальнейшее охлаждение солода происходит в машине, отбивающей ростки, при выходе из которой на солод направляется мощный поток воздуха. После отбоя ростков солод должен быть охлажден до температуры 20—25° С, так как хранить в снлосах слишком нагретый материал недопустимо.

 

Удаление ростков

Ростки сухого солода удаляют потому, что они вновь быстро поглощают влагу и содержат горькие вещества, которые оказывают отрицательное влияние на вкус пива и придают солоду более интенсивную окраску. Удалять ростки следует сразу после сушки солода, так как легко и полностью они удаляются лишь в сухом состоянии. При длительном хранении солода они поглощают значительное количество влаги и уже не отделяются полностью. Необходимо проводить контроль на полноту удаления ростков. Солод с неполностью удаленными ростками должен быть забракован.

 

Машина для удаления ростков

Машина для удаления ростков состоит из медленно вращающегося перфорированного барабана, внутри которого помешается отбиночнос устройство из стальных листов с изогнутыми краями, вращающееся в том же направлении, что и барабан, но несколько быстрее. В результате трения ростки обламываются без повреждения зерна солода, проходят через отверстия в барабане и удаляются с помощью шнека. Для удобства фасовки ростков в мешки шнек снабжают стальными патрубками. Частоту вращения перфорированного барабана и отбивочного устройства устанавливают так, чтобы исключалось повреждение ростков солода. Установка на росткоотбивочной машине специального устройства (эксгаустера) позволяет отделять более легкие загрязнения и интенсивно аэрировать солод на выходе из машины. Тяжелые примеси, захватываемые потоком воздуха, попадают в гравитационный отделитель, а более легкие частицы — в рукавный фильтр.

В старых многоярусных сушилках только часть ростков солода попадала в отбивочную машину; часть же еще ранее отбивалась нри частых проходах ворошителя и попадала через сито либо в растильную камеру, либо, если сушилки не имели промежуточного перекрытия, на днище отопительной камеры. Во избежание потемнения или обугливания ростков требовалось периодически удалять их из этих помещений. Кроме того, ежедневно после разгрузки сушилки и загрузки новой партии солода необходимо было проверять, не осталась ли часть ростков во всасывающей трубе.

В растильных ящиках во время выгрузки солода ростки могут попасть через сито в ресиверпое помещение и должны из него удаляться.

С внедрением надежных в работе высокопроизводительных одноярусных сушилок одной отбивочной машины стало недостаточно, так как в таких сушилках при той же загрузке получается больше ростков. Поэтому под желобом для сухого солода устанавливают так называемый предотбнвочнып шнек, значительно уменьшающий нагрузку на отбивочную машину. Предотбивочпып шнек также снабжается патрубками для фасовки ростков в мешки.

 

Пневматическое удаление ростков солода

 

Пневматическое удаление ростков возможно при наличии пневматического транспорта солода. Сухой солод из желоба через дозирующий шнек подается с помощью всасывающей установки на идущую в вертикальном направлении трассу или на отби-вочный шнек. Последний имеет рифленую в поперечном направлении поверхность. При прохождении солода через трассу, имеющую форму шланга, происходит трепие зерен друг о друга, благодаря чему ростки солода отбиваются. В одном из циклопов большого воздушного сепаратора тяжелый солод отделяется от более легких ростков, а в следующем за ним осуществляется сепарирование ростков. Отходящий воздух очищается во всасывающем рукавном фильтре. Достоинствами установки являются высокая производительность и отсутствие пылеобразования.

 

Шнеки для удаления ростков

Применение шнеков для удаления ростков  оправдывает себя на предприятиях большой мощности. Шнек устанавливают в лотке под нужным углом наклона. При трении зерен ростки солода отбиваются и через прорези в лотке попадают в конический корпус, установленный по всей длине шнека. Корпус заканчивается рядом патрубков для фасовки ростков в мешки или транспортным шнеком. Работа установки требует сильного притока воздуха для удаления легких примесей.

 

Ростки солода

На ростки приходится, как правило, 3—5% сухого вещества солода. При использовании способа повторного замачивания ростков образуется значительно меньше, так же как и при проращивании в ящичных растильных установках, в которых при проходе ворошителя отбивается большая часть ростков.

Состав ростков солода зависит от качества используемого ячменя, но прежде всего от способа солодоращения и длины ростков. Доказано, что ростки, отбитые в сушилке (растильной камере), богаче азотом, чем те, которые удаляются в росткоотбивочной машине, так как последние содержат больше клетчатки из-за попадания в них цветковых оболочек и пыли. Ростки, собираемые в тепловой камере, повреждаются высокими температурами в большей степени, чем получаемые после росткоотбивочной машины.

Ростки отличаются высоким содержанием сырого белка, легко-усваиваемых углеводов, минеральных веществ (прежде всего фосфатов), свободных жирных кислот, витаминов (A, D, группы В и др.) и ростовых веществ, что делает их ценным питательным кормом.

 

Переработка ростков солода

Раньше ростки хранили в специальных ростковых камерах. Установка при росткоотбивочных машинах шнеков с патрубками сде-

лала возможной фасовку ростков в мешки уже в процессе очистки солода,

В настоящее время ростки часто перемалывают в молотковых мельницах, стандартизируют и в зависимости от их состава, определяемого в основном по содержанию сырого белка, фасуют в бумажные мешки. В последнее время начали применять таблстиро-вание ростков, размолотых до порошкообразного состояния. Порошок спрессовывают под высоким давлением и получают гранулы цилиндрической формы диаметром 5—10 и длиной 10—15 мм.

 

Полировка солода

Перед использованием в пивоварении солод полируют. Полировка заключается в отбивке оставшихся ростков солода и частичек цветковой оболочки и тщательной очистке от пыли. Благодаря этому солод приобретает лучший вид, более чистый вкус, дает повышенный выход. Одновременно несколько увеличивается масса гектолитра и соответственно плотность пива.

Полировка производится в специальных полировочных машинах, аналогичных по конструкции машинам для очистки солода. Они оснащены перфорированным барабаном с отбойным устройством и щетками. При прохождении солода между щетками и рифлеными поверхностями отбойного устройства происходит трение, загрязнения разрыхляются, захватываются потоком воздуха и удаляются. Круговая скорость щеток 6—8 м/с, нагрузка на 1 м² их поверхности 300 кг.

Конструкция полировочной машины должна предусматривать возможность регулирования зазора в отбивочпом устройстве в соответствии с влажностью и растворимостью зерна солода.

Выпускаются агрегаты с секциями сит по типу используемых для предварительной очистки ячменя. Они применяются в основном для удаления камней и металлических частиц, которые почти всегда попадают в солод при транспортировании и могут привести к нарушению работы мельницы. В зависимости от принципа действия полировочных машин и длины транспортеров отходы при полировке составляют 0,5—1,5% массы солода. В отходах содержится солодовая крупка, представляющая собой ценный продукт, содержание экстракта в котором, как правило, на 2—4% выше, чем в солоде. Крупку из отхода извлекают с помощью специальных установок. Выделение из нее экстракта не требует больших затрат.

 

Складирование и хранение сухого солода

Свежий солод, поступивший из сушилки, не может быть сразу направлен в пивоваренное производство, так как имеет влажность, недостаточную для эффективного дробления и получения шрота (за исключенном кондиционированного солода или солода мокрого помола). Следствием переработки слишком молодого солода могут быть затруднения при очистке, а также в период основного брожения и дображивания. Кроме того, часть ферментов еще не восстановилась к данному моменту после тепловой обработки. Пиво, полученное из такого солода, обладает неудовлетворительным качеством.

 

Процессы, происходящие при хранении солода

При хранении солода происходят физические и химические изменения, облегчающие его последующую переработку. В основном наблюдаемые превращения определяются небольшим водопогло-щением солода, благодаря которому изменяются его масса и объем. Чем больше поглощается влаги, тем меньше становится масса гектолитра, причем объем твердых зерен увеличивается более заметно, чем мягких.

При поглощении влаги цветковые оболочки теряют хрупкость, коллоиды солода возвращают свою гидратационную воду (копгрес-сное сусло из такого солода хорошо фильтруется). Благодаря гидратации повышается активность ферментов.

Примечательно, однако, что данные анализа солода, хранившегося 4 мес при температуре 25° С, изменились незначительно: при повышении влажности, например, с 4,0 до 4,9% выход экстракта был одинаковым; показатель разность «мука — шрот» (ЕВС) немного снизился (на 0,1—0,2% в первые два месяца хранения). Данные для растворимого азота и низкомолекулярных фракций оказались несоизмеримыми. Диастатическая сила как показатель активности а- и р-а.милазы несколько возросла, что можно объяснить повторным поглощением гидратационной воды.

Вопреки результатам более ранних исследований общая кислотность солода при хранении убывает. Содержание растворимого белка, определяемого при затирании в лабораторных условиях   при температуре 40°С (VZ— 45° С), увеличивается на 0,5—1,0% в месяц (период наблюдений 4 мес).

Влияние сушки на сохраняемость солода невелика: несмотря на превращения в результате температурных воздействий в процессе сушки за 4 мес храпения не изменились ни содержание экстракта, ни степень растворимости белка солода. Показатель разность «мука— шрот» (ЕВС) улучшился лишь для сильно или нормально высушенных солодов, но повышение степени растворимости белка (VZ— 45°С), а также убывание общей кислотности оказались не связанными с температурой сушки. Поэтому в данных опытах по храпению солода не наблюдалось ухудшения качества сусла и пива.

Пиво же, полученное из недостаточно высушенного солода, имеет светлую окраску, малую полноту и округлость, что зависит скорее от интенсивности высушивания, чем от длительности хранения (до 4 мес).

Экстракция недостаточно высушенного солода при затирании затруднена.

При более высоких температурах хранения (30—35° С) и увеличении его длительности наблюдается более интенсивное окрашивание солода, особенно при повышении его влажности. В опытах по хранению солода в течение 5 нед при температуре 50° С можно было обнаружить даже при низкой влажности (4,3%) инактивацию ферментов и повышенную степень окрашивания его. Ферментативных изменений, приводящих к увеличению степени растворения зерна солода, не наблюдалось.

Такое негативное явление, как «перерастворение» зерна солода, наблюдается при неудовлетворительных условиях длительного (свыше года) хранения, когда влажность солода может повыситься до 11%.

При хранении более 3 мес темный солод теряет аромат.

Размол влажного солода на простых шротовых мельницах связан с определенными трудностями. При размоле сухого солода достигается более равномерное измельчение при условии, что доступ влаги исключен, а действию воздуха подвергается небольшая поверхность солода.

 

Длительность хранения

Для того чтобы в солоде могли произойти необходимые превращения, он должен храниться не менее 4 нед. Если солод загружен в силос охлажденным и сухим, а условия храпения исключают попадание в него влаги, хранить его можно от одного до двух лет.

Солод, впитавший слишком много влаги, перед размолом необходимо подсушить. Избыточная влага при этом удаляется легко, но действия ферментов, наблюдающегося во время хранения, уже не происходит.

В связи с отсутствием ростков обезвоживание солода следует проводить весьма осторожно. Солод может храниться на токах, в солодовых ящиках и солодовых силосах.

 

Хранение на току

Хранение солода на току, которое можно встретить на небольших предприятиях, является наименее благоприятным. При хранении на току из-за большой площади поверхности солод легко поглощает избыточную влагу; велика также опасность повреждения солода вредителями. Стены помещения тока, как правило, обшивают шпунтованными досками; отдельные партии солода разделяют деревянными стенами.

Известной, но малоэффективной мерой против повреждения солода является накрытие его брезентом или полиэтиленовой пленкой.

При хранении солода на току должны приниматься постоянные меры против самовозгорания солода.

7.10.4.2.    Солодовенные ящики из дерева и стальных листов

Хранение солода в ящиках из дерева и стальных листов предпочтительнее, так как площадь свободной поверхности солода здесь меньше и солод может храниться слоем высотой до 3—4 м.

Деревянные солодовенные ящики могут изготовляться только из шпунтованных досок; в некоторых случаях их обивают листами железа.

Полное опорожнение ящиков должно производиться не менее одного раза в год. Выполнение этого требования связано с известным расходом рабочей силы.

 

Хранение в силосах

Хранение в силосах имеет следующие преимущества: возможность размещения больших количеств солода на небольшой площади;

возможность обеспечения строгого контроля за влажностью солода;

возможность организованной и эффективной борьбы с вредителями;

механизация работ, связанных с загрузкой и разгрузкой солода.

По конструкции железобетонные силосы для солода соответствуют силосам для ячменя, имеют малую теплопроводность, но тяжелы и неразборны.

Высота загрузки солода в них от 40 до 110 м. Такая значительная высота при небольшой площади создает оптимальные условия хранения солода, так как поглощение влаги прекращается уже на глубине 50 см от его открытой поверхности.

В цилиндрических силосах из готовых сборных деталей в виде профилированных стальных листов также обеспечиваются условия, необходимые для хранения солода. Их преимущества — быстрота строительства, возможность быстрого ввода в действие и перемещения в случае необходимости, сравнительно небольшая масса. Опасность образования конденсационной воды при хранении такого сухого материала, как солод, в климатических условиях ФРГ исключается.

В зависимости от цвета, растворимости и происхождения различные партии солода должны храниться раздельно. Для равномерного перемешивания различных солодов при выдаче из солодовни служат специальные ячейки.

 

Ячейки для перемешивания

Ячейки для перемешивания имеют сравнительно небольшую (50—150 т) вместимость и оборудуются коническим выпуском_ с собственным дозирующим устройством. Дозирование с помощью шибера оказывается не вполне точным, так как выпуск зависит от давления, т. е. от высоты столба солода. Предпочтение следует отдавать мерным и смесительным аппаратам, которые обеспечивают любое процентное соотношение солодов, взятых из различных ячеек. По конструкции эни напоминают шлюзы пневматических транспортных установок, и при каждом обороте в них попадает одинаковый объем солода (рис. 230).

 

Расслоение солода

Расслоение солода при заполнении или разгрузке силоса объясняется тем, что скорость падения тяжелых, а также менее растворенных или не имеющих всхожести зерен при загрузке силоса больше, чем легких и хорошо растворенных. Способствует расслоению также действие сопротивления воздуха на зерна разной величины. В нижних слоях, а также у краев силоса оказываются более тяжелые зерна, в верхних — более легкие.

При разгрузке силоса степень расслоения возрастает, поскольку наибольшая скорость движения наблюдается в центре силоса, где образуется подвижный столб. Находящиеся у краев более тяжелые зерна попадают к выпуску лишь к концу разгрузки силоса.

Для предупреждения расслоения солода при загрузке применяют обеспечивающие равномерное распределение солода рассеикающие диски или колокола, при выпуске — патрубки Денни. Последние представляют собой вертикальные двойные цилиндры с четырьмя приходящимися друг против друга боковыми отверстиями, при соответствующем положении которых обеспечивается выпуск солода. Поскольку выпуск осуществляется через боковые отверстия, в середине зерновой массы не образуется воронки. При повороте внутреннего цилиндра его отверстия перекрываются стенками внешнего и выпуск из силоса прекращается.

На выпуске силоса устанавливается коническая крышка, способствующая боковой загрузке материала. В этом случае ячейка силоса должна закрываться плоским шибером, установленным между двумя направляющими.

Фирма — изготовитель силосов разрабатывает много различных видов силосных выпусков которые в зависимости от вида силоса препятствуют расслоению. Различают центральные, четвертьцент-ральные, полудуговыс выпуски.

При заполнении ячеек повреждения солода не наблюдается даже при большой высоте падения. При разгрузке же в солод может попасть солодовенная пыль, что вызывает нежелательные явления при брожении. Поэтому перед использованием в пивоварении солод следует подвергнуть тщательной повторной полировке.

 

Раздаточный силос

При отправке солода потребителям возникает необходимость в промежуточном хранении партий, состоящих обычно из смеси различных солодов. Для этой цели служит раздаточный силос, из которого загружаются грузовые автомашины, контейнеры, вагоны-енлосы и т. д. Вместимость этих силосов 15—20 т. Перед их заполнением солод полируют и взвешивают на автоматических весах. Средняя проба для анализа солода берется с помощью пробоотборника.

 

Дополнительные мероприятия

Солода, полученные из неравномерно проросших ячменей, а также содержащие повышенное количество невсхожего зерна, могут потребовать специальной обработки для отделения «каменных» (плохо растворенных) зерен. Используемый для этой цели сортировочный агрегат системы Schule действует по принципу бросания. Смесь зерен солода разбрасывается в камере с помощью возвратно-поступательного движения на стальной лист зигзагообразной формы. Лист имеет определенное число плоскостей, расположенных друг против друга, наклонно к продольной оси стола и ограничивающих рабочую камеру с боковых сторон. Если бы все имели одинаковую массу, они соскальзывали бы с наклонных плоскостей под тем же углом, под каким попадали на них, и равномерно продвигались но одной стороне стола. Однако твердые зерна имеют меньшую упругость и большую плотность, чем хорошо растворенные. Последние приобретают большую скорость и продвигаются быстрее тяжелых и нераствореиных. Поскольку поверхность стола имеет уклон в несколько градусов, достигается не только разная скорость, но и изменение направления движения обоих видов зерен: хорошо растворенные зерна продвигаются по плоскости стола вперед, а плохо растворенные н тяжелые соскальзывают назад.

Производительность сортировочного агрегата регулируется путем изменения частоты вращения.

Кроме того, предусмотрена возможность изменения угла наклона сортировочного стола, что позволяет разделять солод по степени твердости.

Подводящее устройство обеспечивает не только равномерное заполнение камеры, но и одновременное дополнительное сортирование материала. Высокое качество сортирования обусловливается одинаковой величиной зерен, тщательной отбивкой ростков и удалением пыли, правильным наклоном сортировочного стола и. если возможно, постоянной частотой вращения при сортировании одной партии солода. Производительность подобных агрегатов ограниченна: на самых крупных можно сортировать около 2 т солода в час.

Общие положения

При подсушивании и сушке свежепроросшего солода используются солодовые сушилки, в которых через материал пропускается осушающий воздух. Конструкция сушилок претерпела в последние 100 лет большие изменения и продолжает совершенствоваться.

Новые конструкции позволяют полностью автоматизировать управление производством. Отопление сушилок производится прямо или косвенно. Специальная обработка осушающего воздуха и устройство теплообменных поверхностей позволяют значительно сократить расход электроэнергии и тепла.

 

Классификация сушилок

По конструкции сушилки можно классифицировать следующим

образом:

а)  по размещению и числу ярусов: горизонтальные (плановые) с одним, двумя или тремя ярусами, вертикальные с несколькими ярусами, прямоугольные или круглые;

б)   по высоте загрузки: обычные и высокопроизводительные;

в)  по комбинированию С растильными системами: растильно-сушильные ящики (так называемые статические солодовни), статические башенные и статические круглые солодовни и т. д.;

г)  по виду систем отопления: с косвенным отоплением, при котором осушающий воздух нагревается от теплообменных поверхностей, и с прямым отоплением, при котором газы, образующиеся при горении, смешиваются с осушающим воздухом и про-
тскаются непосредственно через свежепроросшнй солод;

д)  но виду топлива нлн виду теплоносителя: использующие кокс, антрацит, газ, жидкое топливо, пар, горячую воду и т. д.

 

Одноярусные высокопроизводительные сушилки

Характерной чертой указанных сушилок является значительная высота слоя солода (0,6—1 м) и высокая удельная нагрузка на ситовую поверхность (250—400 кг/м²). На неопрокидывающей-ся ситовой поверхности производится как подсушивание, так и сушка. Мощность нагнетательных вентиляторов регулируется в зависимости от высоты слоя материала и количества имеющегося в наличии воздуха для сушки. Дополнительный технико-экономический эффект дает использование* рециркуляционного воздуха. Автоматизация работы сушилки не представляет трудностей.

Состоит одноярусная сушилка высокой производительности из ситовой поверхности (сита), вентиляционных устройств и системы отопления.

 

Сушильная ситовая поверхность

Поверхность для размещения солода в сушилке представляет собой ситовую поверхность, устойчивую к боковым деформациям и имеющую значительную степень перфорации — до 30—40% (рис. 205). Примыкающие друг к Другу участки сита устанавливают на поддерживающем каркасе из металлических рам, закрепляемых на несущих металлических опорах.

Ситовая поверхность крепится к несущим стенам с учетом температурных деформаций. В большинстве   случаев    применяются    Рнс. 205. Сита из профильной прово-омрокидывающиеся сита. Они по-   локи. порачнваются с помощью полого

вала, что обеспечивает разгрузку сушилки без применения ручного труда. Сита могут состоять из одной или двух частей (рис. 206, 207). В первом случае требуется большая высота помещения, а желоб для солода размещается возле стены сушилки; во втором желоб нлн транспортер размещаются посредине пространства, куда подается сушильный агент.

Во избежание потерь воздуха и тепла стены здания сушилки тщательно теплоизолируют. Привод опрокидывающегося сита в небольших сушилках осуществляется с помощью канатной лебедки, в высокопроизводительных — с помощью электромеханических и гидравлических устройств.

 

Вентиляционные установки

Вентиляционные установки сушилки включают вентилятор, шахты для свежего, рециркуляционного и отводимого воздуха и устанавливаемые в в них шиберы. Выходное отверстие для выпускаемого из сушилки воздуха должно быть расположено на такой высоте, чтобы насыщенный водяными парами выбрасываемый газ не мог попасть в отверстие для забора свежего воздуха. Клапан для рециркуляционного воздуха испытывают на герметичность.

Вентилятор устанавливают в помещении котельной или калориферном отделении. Воздух под небольшим ‘ давлением подается через шахту свежего и канал рециркуляционного воздуха в находящуюся сверху емкость для воздуха, откуда поступает в лежащий на сите материал. Отработавший воздух отводится в камин для отходящего воздуха, образующий с каналом для рециркуляционного воздуха общую шахту. Расход и отвод воздуха регулируются с помощью специального клапана или грибкового шибера. Свежий воздух также поступает в шахту рециркуляционного воздуха. Тем самым путем настройки клапана для рециркуляционного воздуха устанавливается нужное соотношение свежего и рециркуляционного воздуха. Регулирование с помощью жалюзи поступления свежего воздуха и поперечных сечении шахт отводимого воздуха позволяет изменять противодавление над ситом.

С помощью вентилятора воздух засасывается прямо из шахты свежего или рециркуляционного воздуха и нагнетается в ресивер-ную емкость (или помещение), работающую под небольшим давлением и предназначенную для снижения давления подаваемого вентилятором воздуха и более равномерного распределения его под ситом. Объем ресиверной емкости или помещения зависит от площади сушилки и.наличия надстроек, которые включают желоб для солода, идущий от опрокидывающегося сита, и транспортные устройства для сухого солода. Однако дополнительная установка ресиверной емкости или устройство специального помещения оказывают относительно небольшое влияние на равномерность процесса сушки, нарушаемую не столько неравномерностью подачи воздуха, сколько неравномерностью засыпки солода [426].

Размер выходного отверстия вентилятора определяется площадью поверхности сита.В процессе сушки оно перекрывается распределительной заслонкой, которая направляет подводимый теплый воздух на материал и обеспечивает равномерное распределение давления. Благодаря этому отклонения от среднего давления составляют всего 15%. Их также можно уменьшить еще на 2% с помощью установки перфорированной отражающей плиты, позволяющей производить асимметричное нагнетание теплоносителя в ресиверную емкость или помещение. Применение этого устройства может вызвать незначительное (около 1,4%) местное пересыхание солода.

Выходное отверстие для воздуха находится в боковой стене. Во избежание застоя воздуха его верхний край должен примыкать к перекрытию.

Высота помещения над ситом также определяется площадью поверхности опрокидывающегося сита. Помещение над ситом имеет плоское перекрытие, которое тщательно теплоизолируют, если оно является верхним перекрытием здания. Изоляция всей сушилки, начиная с рссиверного помещения, позволяет экономить значительное количество тепла.

Помещение над ситами должно иметь свободный доступ для обслуживающего персонала через проход около ситовой поверхности или на одной из ее сторон. Боковые стенки сита снабжаются направляющими для засыпки свежепроросшего солода.

Доступ во все помещения сушилки обеспечивается через двери с надежным уплотнением. Ресиверное помещение оборудуется шлюзом с двумя дверями для выравпивания или сброса давления при входе.

Вентилятор создает давление, которое в зависимости от высоты слоя солода, встроенных элементов и размеров сушилки может составить 608—1960 Па (60—200 мм вод. ст.). Для подсушивания светлого солода потребляется 4000—5500 м³ воздуха на тонну, при сушке расход воздуха снижают до 50 и даже до 30%. Регулировать расход воздуха можно путем уменьшения свободного сечения отверстий для свежего или выпускаемого воздуха, но, как правило, изменяют частоту вращения электродвигателя постоянного тока с помощью регулирующего сопротивления.

Изменяющуюся при подсушивании и сушке потребность в воздухе можно регулировать также путем установки двух электродвигателей, работающих либо одновременно, либо поочередно с определенной частотой вращения.

Для поддержания в ресиверном помещении постоянной температуры в него нагнетается подогретый воздух.

 

Отопительные устройства

В сушилках применяются различные отопительные устройства. При прямом отоплении (например, в сушилке, обогреваемой коксом) вентилятор засасывает свежий или рециркуляционный воздух через слой сгорающего топлива. При этом происходит перемешивание воздуха с продуктами сгорания. Затем смесь нагнетается в ресиверную камеру. Температура регулируется с помощью чувствительных термостатов.

Минимальная теплотворная способность кокса около 29 400 кДж/кг (7000 ккал/кг). В нем содержится примерно 0,9% серы и при сжигании около 130 кг кокса на тонну солода одновременно сжигается 1,2 кг серы. Большое значение придается чистоте используемого топлива, так как летучие элементы могут оказать отрицательное влияние на качество готового солода, в котором появляется привкус дыма или креозота.

Во избежание «тигрения» (пятнистости, полосатостн) солода для прямого отопления сушилки можно применять только легкий мазут с содержанием серы ниже 0,2% [427]. Минимальная теплотворная способность легкого мазута 39 900—42 840 кДж/кг (9500 — 10 200 ккал/кг). В зависимости от размеров сушилки сжигание мазута осуществляется с помощью одной или нескольких горелок, в которых он распыляется и смешивается с воздухом, подаваемым специальным вентилятором. Воздух для сушки подастся в пламя и забирается сушильным вентилятором. В небольших сушилках пламя вводится в воронкообразно расширяющийся двойной кожух, через концентрическое поперечное сеченне которого пропускается весь воздух для сушки. Этим исключается раскаливание соприкасающихся с пламенем материалов и достигается хорошее перемешивание воздуха с продуктами сгорания.

По экономическим соображениям мазут со значительным содержанием высококипящих компонентов также применяют для прямого отопления сушилок, но предварительно подогревают его и интенсивно перемешивают с предназначенным для обеспечения горения воздухом в специально предусмотренном объеме тонки. Горелка должна выдерживать высокую температуру сжигания. Если действительное количество воздуха, требуемое для сжигания мазута, ограничить минимумом, то при высоком   (около 3%) содержании серы в процессе сжигания образуется преимущественно S0₂ и небольшое количество S0₃, благодаря чему удается избежать «тигрения» солода. Однако образующееся количество S0₂ (6 кг/т солода) избыточно, и даже если солодом будет поглощено всего около 30% SO2, может проявиться ряд негативных воздействии на такие показатели пива, как окраска, содержание азота, стабильность, устойчивость пены.

При использовании мазута следует соблюдать специальные инструкции, в которых регламентируется установка устройств для вентиляции и удаления воздуха, наличие запасного выхода, аварийных выключателей, клапана избыточного давления и др.

Для отопления сушилок используется также легкий бензин. Он состоит из низкомолекулярных соединений углеводородов (С4—С7) и при содержании серы 0,01% его минимальная теплотворная способность составляет 462 000 кДж/кг (1100 ккал/кг). Образующаяся при сгорании смесь газов не содержит вредных или неконтролируемых загрязнений и состоит приблизительно из 10% С0₂, 11,5% Н₂0, следов S0₂, 3,9% 0₂ и 74,4% N₂.

Состав применяемых для отопления сушилок газов представлен в табл. 93. Природный и жидкий газ сгорают полностью с образованием воды и углекислого газа. Газ, поступающий издалека, напротив, содержит ряд побочных продуктов, таких, как смола, бензол, аммиак и сера, которые следует удалять тщательной очисткой.

При сжигании топлива, содержащего преимущественно углеводород, а особенно при сжигании водорода образуется водяной пар, используемый для ослабления осушающего действия воздуха. Например, при содержании в свежем воздухе 4% водяного пара количество последнего увеличивается в процессе сжигания следующим образом: водород (II;) на 120%, или до 8,8 г/м³; метан (СН,) на 77%. или до 7,1 г/м’; Сутан (С₄Н₁₀) на 95%. или до 6.4 г/м¹.

Если эти количества водяных паров далее не оказывают неблагоприятного воздействия на процесс сушки, то при прочих равных условиях можно проводить сушку подсушенного солода с несколько более высокой влажностью.

При изготовлении солодов для эля, которые должны иметь очень низкую (около 2%) влажность, могут встретиться определенные трудности, особенно при использовании газа в теплые влажные дни. Так, при сжигании газа, поступающего издалека, появляется необходимость повысить температуру сушки с 92 до 98= С [511].

Природный газ и газ, поступающий издалека, могут отбираться непосредственно из сети газоснабжения, применение жидкого газа требует установки испарителя. Бутан подводится к горелке через редуктор.

Непрямое отопление сушилки предусматривает наличие обогревательных устройств с большими поверхностями теплообмена (калориферами), от которых нагревается воздух. В качестве топлива могут быть использованы различные виды горючего, в том числе и такие, которые из-за состава не используют в системах с прямым отоплением во избежание прямого контакта с солодом. Вследствие напряженного теплового режима особое внимание уделяют герметичности системы отопления. Нагрев воздуха через теплообменники требует повышенного расхода электроэнергии и топлива из-за потерь при теплопередаче и сжигании горючего.

Более простыми являются системы отопления, в которых используется горячая вода (температурой около 110°С для подсушивания и 160° С для сушки) или пар.

Для подсушивания применяют также мятый пар под давлением 0,15—0,2 МПа. Для сушки требуется давление пара 0,5 МПа.

При прямом отоплении сушилки коксом сгорание содержащейся в нем серы оказывает благоприятное действие на качественные показатели солода. При непосредственном сжигании других видов топлива такое же содержание в них серы, что и в коксе, нежелательно, так как может вызвать «тигрение» солода. Сжигание серы после сгорания собственно топлива не таит такой опасности. Поэтому в рссиверном помещении в течение всего процесса подсушивания сжигается от 0,8 до 1,1 кг серы на топну солода.

Одноярусные сушилки имеют разное конструктивное исполнение. Их просто загружать и разгружать; управление процессом сушки может быть полностью автоматизировано.

Продолжительность подсушивания и сушки как светлых, так и темных солодов 18—20 ч.

 

Производительность одноярусной сушилки

Основные данные об одноярусной сушилке высокой производительности приводятся ниже:

Время подсушивания и сушки, ч                       18—20

Удельная нагрузка на 1 м^г, кг солода               250—400

’3′                                                                                                387

Производительность вентилятора, м’/т-ч           4000—5500

Потребление электроэнергии, (кВтч)/т

при прямом отоплении                                                 25—40

при косвенном отоплении                                           33—48

Потребление тепла, млн. к Л ж/т (млн. ккал/т)

при прямом отоплении                       3,36—4,41 (0,8—1,05)

при косвенном отоплении                  4,41—5,04 (1,05—1,2)

Потребность в энергии зависит от высоты слоя загружаемого материала и степени проницаемости его для воздуха. При прямом отоплении потребность в энергии оказывается меньшей, так как при этом способе отопления не наблюдается потерь на разогрев калориферов.

Непрямое отопление сушилки требует большего КПД системы отопления или парового котла повышенной теплопронзводительности.

 

Растильно-сушильные ящики (статические солодовни)

В основу конструкции растилыю-сушильных ящиков положен тот же принцип, что и в основу конструкции одноярусных сушилок высокой производительности. Удельная нагрузка на 1 м² поверхности сита составляет 420—500 кг. Система шиберов и клапанов позволяет отключать вентиляцию солодорастильных ящиков и переключать солодовню на вентиляционную сушку.

Описание отдельных конструкций статических солодовен приводилось ранее, поэтому рассмотрим лишь специальные устройства, служащие для сушильного производства.

 

Прямоугольный растильно-сушильный ящик

Вентиляция прямоугольных растилыю-сушильных ящиков систем Schill, Sceger, Stcinecker, Nordon осуществляется с лицевой стороны. Это обусловлено сравнительно длинным путем воздуха для сушки, который благодаря соответствующему расположению выпускных отверстии на противоположной стороне или в нижней части ящика равномерно проходит через весь слой материала. При непрерывном ведении проращивания и сушки продолжительность обоих процессов может составить всего 24 ч. Обычно время подсушивания и сушки составляет максимум 33 ч, поэтому требуются установки для отопления и вентиляции сушилки, рассчитанные на 4 ящика. Это увеличенное время сушки позволяет снизить подачу воздуха приблизительно до 3000 м³/т солода в час, благодаря чему потребность в энергии может составить 40 (кВт-ч)/т солода, несмотря на высокую загрузку. Расход тепла на тонну солода составляет в среднем около 3,78 млн. кДж (0,9 млн. ккал).

Следует заметить, что прямоугольные растнлыю-сушильпые ящики частично оборудуются типовыми ящиками с ситовой поверхностью, имеющей площадь перфорации около 20%. Этого может оказаться недостаточно для подвода тепла, что является недостатком данного вида конструкций. Другие конструкции предусматривают в сушилках обычные сита с площадью перфорации 30-40%.

Вентиляционные устройства применяются такие же, как в высокопроизводительных одноярусных сушилках, и состоят из канала свежего воздуха, шахты рециркуляционного воздуха и камина для отвода отработавшего воздуха. Расход необходимого для сушки воздуха, нагнетаемого двумя вентиляторами без кожухов, составляет 450 000 -5 000 000 м³/ч. При использовании вентиляторов «более высокой производительности возможно сокращение времени подсушивания и сушки.

Отопление растпльно-сушпльных ящиков осуществляется, как правило, прямым способом. Топливом служит мазут или газ.

 

Прямоугольный замочно-растильный сушильный ящик

Устройство позволяет загружать 300 т ячменя при нагрузке на 1 м² 400—420 кг солода. При длине ящика 63 м вентиляцию целесообразно проводит!, с боковой стороны, с тем чтобы воздух для сушки, подаваемый шестью вентиляторами общей производительностью 950 000 м³/ч, распределялся равномерно и проходил кратчайший путь под ситом. Удельная производительность вентилятора 3800 м³/т солода в час. Количество воздуха можно регулировать в процессе 36-часовой сушки путем отключения одного или нескольких вентиляторов. Отопление осуществляется косвенным способом; в качестве топлива используется природный газ.

 

Статическая башенная солодовня

Статическая башенная солодовня имеет обычно круглые ситовые поверхности. Поскольку система для сушки должна снабжать 5—6 самостоятельных единиц, она с трудом обеспечивает 7-дневный ритм подсушивания и сушки солода. В результате требуется высокая производительность вентиляторов — 3300—3700 м³/т солода в час. Воздух для сушки подается вентилятором в центральный канал и распределяется под сита к той или иной емкости через одно из семи отверстий. Рециркуляционный сушильный воздух по специальному каналу возвращается к обогревателю или вентилятору. В нижней части этого канала находится устройство для забора свежего воздуха.

При общем времени сушки 24 ч потребность в тепле составляет 3,78 млн. кДж/т (около 0,9 млн. ккал/т) солода, расход электроэнергии— около 42 (кВт-ч)/т солода.

 

Сравнение растильно-сушильных ящиков

Сравнение прямоугольных плоских сооружений и башенных статических солодовен показывает, что при одинаковых условиях сушки практически не существует разности в выходе готовой продукции и расходе энергии. Следует отметить простоту удаления солода путем поворота сит, благодаря чему при жестко установленном очистителе и ворошителе ростки солода попадают в одно и то же место, откуда легко могут быть удалены. В прямоугольной сушилке ворошитель, снабженный лопатой с жалюзийным клапаном, проходит по всей длине сушилки. На эту работу затрачивается 3 ч. Для сбора просыпавшихся на пол в передней части ящика ростков применяются скребки.

После прорастания зерна необходим проход ворошителя по всей ширине слоя материала для выравпивания верхнего, менее проросшего, слоя и создания одинаковых условий сушки для всей партии. Ворошение в процессе подсушивания и сушки способствует ускоренному просыханию, препятствует образованию уплотненных слоев, обеспечивает лучший контакт влажного свежепроросшего солода с горячим воздухом, но неизбежным следствием ворошения на этих этапах является сморщивание солода.

 

Круглые одноярусные сушилки высокой производительности

Указанные сушилки имеют конструкцию, подобную конструкции прямоугольных сушилок, но с помощью тех же устройств их проще загружать и разгружать. Ситовая поверхность в них не поворотная. Сушилка изготовляется из стальных листов, на внутреннюю поверхность которых наносится антикоррозионный защитный слой из искусственной смолы. Предусматривается тщательная наружная теплоизоляция.

 

Спаренные одноярусные сушилки высокой производительности

Конструкция созданных в 50-х годах одноярусных сушилок высокой производительности предполагает объединение двух сушилок с обшей системой снабжения воздухом. Благодаря этому рециркуляционный воздух подается на предварительно подсушенный и подготовленный к сушке солод и смешивается с воздухом, предназначенным для подсушивания на сите со свеже-заполненным солодом. Подача воздуха при этом обратима, так как каждое сито попеременно служит для подсушивания и сушки. Рабочий ритм нарушается здесь по сравнению с другими одноярусными сушилками тем, что вместо ежедневной загрузки требуется загружать сушилку каждые 12 ч. Эти сушилки могут работать последовательно и параллельно.

 

Многоярусные сушилки

За последние 20 лет многоярусные сушилки строились лишь в отдельных случаях и сегодня встречаются на более крупных предприятиях относительно редко. Поэтому ниже будут описаны только основные элементы конструкции и производства более новых многоярусных сушилок. Подробное описание сушилок различных времен можно найти в ранних изданиях этой книги.

Размещение нескольких ситовых поверхностей друг над другом требует возведения высоких здании башенного типа сравнительно небольшого поперечного сечения, устройства отопительной и вентиляционной системы.

 

Система отопления

Обогрев сушилок производится путем сжигания топлива с теплотворной’ способностью 8900—21000 кДж/кг (4500— 5000 ккал/кг). Используются бурые н смоляные углн. а при условии соответствующего оснащения автоматически работающих топок и жидкое топливо. Теплообменник может быть расположен отдельно. Печь сушилки имеет капитальные стены н находится в котельной, устройство которой должно обеспечивать равномерный доступ воздуха со всех сторон.

Образующиеся в результате сгорания газы отводятся вверх по каналу, облицованному шамотным кирпичом, в тепловую камеру и оттуда направляются в теплообменные трубы, поверхность которых является греющей поверхностью сушилки. Отношение площади поверхности нагревателя к площади поверхности сушилки колеблется в зависимости от производительности, конструкции и назначения сушилки от 2,5: 1 до 6: 1.

Система труб отопления находится в тепловой камере. Во избежание скопления и обугливания проростков солода на горячих трубах поперечное сечение их делается каплеобразным, 3- или 5-угольным с острием сверху. В сушилках новейших конструкций над тепловой камерой с круглыми отопительными трубами предусматривается промежуточное покрытие с разрывами для доступа воздуха. «Воздушные» трубки (свистки) покрываются сверху цилиндрическими нлн треугольными кровлями. Такое оформление пространства обеспечивает интенсивное перемешивание осушающего воздуха и равномерное нагревание ситовой поверхности, уменьшает опасность возникновения пожара.

Высота тепловой камеры имеет большое значение, поскольку от нее зависит высота естественного подъема нагретого воздуха. В зависимости от производительности и конструкции сушилки высота нагревательной камеры может колебаться от 3 до 12 м. Холодный воздух поступает в тепловую камеру снизу. Его расход регулируется с помощью заслонки.

 

Ситовые поверхности

Ситовые поверхности располагаются одна над другой. В зависимости от их числа сушилки бывают двух- и трехъярусными. Почти повсеместно применяемые в современных сушилках сита из профильной проволоки имеют площадь проницаемой поверхности 30—40%- Площадь свободной для прохождения воздуха поверхности сиг, изготовляемых из перфорированных листов, составляет 15%; такие сита используют главным образом для приготовления темного солода.

Конструкция и крепления сит такие же, как в одноярусных сушилках высокой производительности.

Высота надситовых пространств должна обеспечивать необходимую тягу. С увеличением высоты усиливается тяга. Высота помещения над нижним ситом 2—3, над верхним 4—8 м. Последнее имеет бутылкообразную форму, что обеспечивает быстрый отвод из сушилки больших количеств водяного пара, выделяемого све-жепроросшим солодом. Заканчивается это помещение вытяжным каналом — широкой каминообразной надстройкой высотой 8—10 м и площадью поперечного сечения, равной 6% площади поверхности сита. Канал снабжен поворотной шлемообразной насадкой, гарантирующей беспрепятственный выход водяных паров.

 

Вентиляционные установки

Конструкция вентиляционных установок и создаваемая ими сила движения воздуха (тяга) имеют определяющее значение для производительности сушилки. Для подачи воздуха служат холодные и теплые каналы. Первые представляют собой перекрываемые отверстия, равномерно распределенные на кровле котельной и служащие для подачи наружного воздуха в сушилку снизу. При отсутствии таких каналов воздух поступает к клапанам вентиляторов через промежуточное перекрытие. Теплые каналы подводят воздух в нагревательную камеру вдоль кожуха печи. В стенах вокруг сушилки устраивают промежуточные каналы для дополнительного подвода воздуха из котельной непосредственно в пространство над нижним ситом и предупреждения преждевременного или избыточного нагревания свежепроросшего солода, а также усиления тяги над верхним ситом. Поперечные сечения отверстий для пропуска воздуха должны быть рассчитаны с запасом, так, чтобы сопротивления в системе были минимальными.

Вентиляционная система должна обеспечивать беспрепятственный отвод из сушилки отходящего воздуха и водяных паров. Естественная тяга регулируется с помощью установки дроссельных клапанов и шибера в вытяжном канале.

Тяга и расход необходимого для сушки свежепроросшего солода воздуха в значительной степени зависят от расстояния между верхним краем нагревательных труб и выходом из вытяжного канала, загрузки на 1 м² площади сушилки, температуры и влажности наружного воздуха.

Для выравпивания колебаний естественной тяги служат вентиляторы центробежного и осевого типа. Вентиляторы центробежного типа устанавливают вне свода верхнего яруса. Они отсасывают воздух из одного или нескольких участков свода и подают его в вытяжной канал, который должен перекрываться в нижней части, с тем чтобы воздух проходил через толщу высушиваемого материала, а не отсасывался через вытяжной канал, минуя солод. Осевые вентиляторы укрепляют в нижней части вытяжного канала или на своде верхнего сита. Если вентилятор находится в вытяжном канале, то при остановке его происходит ослабление естественной тяги. Целесообразно поэтому подвешивать вентилятор в пространстве над верхним ситом, а на время работы соединять его с вытяжным каналом подвижным цилиндром.

Производительность вытяжных вентиляторов 1500—2000 м³/т солода в час. Они оснащаются регуляторами, служащими для изменения подачи воздуха на различных стадиях сушки. Потребление электроэнергии составляет 10—12 (кВт-ч)/т солода.

При установке вытяжных вентиляторов после ввода сушилки в эксплуатацию может появиться необходимость увеличить агрегат для нагревания.

В двух- и трехъярусных сушилках вентилятор включают лишь при подсушивании солода. На стадии сушки либо снижают его производительность, либо отключают совсем. Однако в вертикальных или многоярусных высокопроизводительных сушилках загрузка бывает настолько велика, что и на более поздних стадиях требуется довольно продолжительная вентиляция.

При получении темного солода искусственная вентиляция неприменима и производительность сушилки должна находиться в строгом соответствии с производительностью растильной установки. Кроме того, высокая нагрузка может привести к нарушению процесса сушки, в частности к ослаблению тяги. При ворошении влажный солод попадает в область более высоких температур, сморщивается, становится твердым и тяжелым.

 

Ворошитель

Горизонтальные сушилки с несколькими ярусами снабжаются самостоятельным ворошителем. Привод ворошителя осуществляется, как правило, с помощью валов и шнеков, реже — с помощью цепной передачи.  Па нижнем ярусе  устанавливается ворошитель с подвижными откидывающимися лопатами шириной 80—100 см, на верх нем — ворошитель с зубьями или граблями, что обеспечивает большую степень разрыхления материала. При очень большой загрузке верхний ярус оснащается ворошителем системы Saladin.

 

Производительность многоярусных горизонтальных сушилок

Основные показатели производительности многоярусных горизонтальных сушилок приводятся ниже:

Площадь сушки на одном ярусе                                 10—200 м¹

Загрузка верхнего яруса (в пересчете                   30—200 кг/ы¹
на сухой солод)

Высота загружаемого слоя материала и удельная нагрузка при получении светлого солода

без вентилятора                                      12—15 см; 30—40 кг/м²

с вентилятором                                      20—25 см; 60—70 кг/м²

в плоских сушилках высокой про-                    60 см; 200 кг/м²
нзводнтелыюсти

Время сушки в двухъярусной         сушилке составляет 2×12 и
2X24 ч, в трехъярусной — 3×16 ч.   Расход тепла в двухъярусной
сушилке 5—5,9 млн. кДж/т (1,2—1,4 млн. ккал/т) солода, в трехъ-
ярусной примерно на 15% меньше. При неблагоприятных услови-
ях расход тепла увеличивается.

 

 

Горизонтальные сушилки высокой производительности

Горизонтальные сушилки высокой производительности состоят в основном из тех же элементов, что и обычные горизонтальные сушилки, но большая загрузка (высота слоя 60 см; 150—200 кг готового солода на 1 м²) вызывает необходимость пересчета нагревательных установок, вентиляционных устройств и вентиляторов. В сушилках высокой производительности устанавливаются также нагнетательные вентиляторы, позволяющие создавать под нижним ситом избыточное давление 647 Па (65 мм вод. ст.). Отношение площади сушилки к площади нагрева составляет от 1 :6 до 1 : 10. На верхнем ярусе устанавливается шнековый ворошитель.

Сушилки работают бесперебойно при подсушке свежепроросшего солода перед разгрузкой до содержания в нем влаги примерно 7—8% и ворошении лишь в конце периода подсушивания. Нарушение образовавшихся при сушке слоев крайне нежелательно, гак как это влияет на качество солода.

Расход тепла на обогрев рассматриваемых сушилок составляет; 3,36—3,78 млн. кДж/т солода (0,8—0,9 млн. ккал/т).

Воздух, выходящий из ярусов сушилки, используется для подсушивания материала. В процессе подсушивания рециркуляционный воздух относительно высокой температуры перемешивается со свежим воздухом.

Применение такой технологии делает возможной перегрузку полностью просушенного солода с верхнего яруса па нижний, когда нарушение слоев уже не играет роли, снижает расход тепла по сравнению с расходом в одноярусной сушилке в среднем на 15%.

 

Вертикальные сушилки

В вертикальных сушилках солод располагается узкими и высокими слоями между двумя ситовыми поверхностями, расположенными вертикально на расстоянии 20 см одна от другой. Перемещается солод в горизонтальном, периодически меняющемся направлении с помощью струн воздуха, подаваемого вентилятором.

Шахты для солода и расположенные между ними воздуховоды разделяются с помощью промежуточных перекрытий. Снабжение осушающим воздухом осуществляется через воздушные форсунки; или шиберы.

Слои солода имеют постоянную толщину и образуются в процессе сушки естественным путем. Вследствие этого необходимо загружать больше свежепроросшего солода па самый верхний участок, чтобы каждый ярус всегда был заполнен полностью.

При применении горизонтальных сушилок ворошение солода часто заменяется изменением направления воздушной струи. Это неудачное технологическое решение, так как при каждой смене направления потока вентиляционного воздуха влажный солод, находившийся со стороны выхода воздуха, вступает в контакт с потоком сухого горячего воздуха, который возвращает влагу в уже подсушенные зоны.

Вследствие постоянной смены осушения и увлажнения солод сморщивается, а ферменты инактивируются и теряют способность к растворению.

Работа подобных сушилок оказывается надежной в том случае, если принятое направление потока вентиляционного воздух? сохраняется постоянным как минимум на каждом участке.

Разгрузка не представляет трудностей и осуществляется под действием силы тяжести. Производительность при одинаковой площади для сушки может быть в 3—5 раз выше производительности: двухъярусной сушилки.

 

Процесс сушки

Как уже упоминалось, при подсушивании и сушке солода должно отводиться определенное количество влаги, которое можно определить, например, следующим образом: влажность свежепроросшего солода составляет 45%, сухого — 4%. Все величины относят на 1 т готового солода, в которой содержится 960 кг сухого вещества, что соответствует 1750 кг свежепроросшего солода. Чтобы получить 1 т готового очищенного солода (без учета массы проростков), из свежепроросшего солода следует испарить 750 кг воды с помощью проходящего через солод воздуха. Необходимое для этого количество воздуха зависит от степени насыщения (в зависимости от давления водяных паров) и температуры входящего и выходящего воздуха.

Пример I. В 1 кг подаваемого под нормальным атмосферным давлением воздуха при температуре 6° С н относительной влажности 75% содержится в соответствии с i — х-диаграммой Молье 4,4 г водяного пара. Воздух нагревается до температуры пара 60° С. Влажность отводимого воздуха 95%, температура 24° С. содержание водяного пара 18,7 г/кг.

1 кг воздуха поглощает из свежепроросшего солода 14,3 г водяного пара. Для испарения 750 кг воды (на 1 т ютового солода) требуется 750 000:14,3 = = 52 478 кг воздуха.

Объем воздуха, подаваемый вентилятором, определяют путем пересчета на его плотность при температуре 6° С и относительной влажности 75%, рапную 1,255 кг/м\ Искомый объем равен 52 478 : 1,255= 11 815 м.

С учетом того, что время подсушивания и сушки составляет, как правило, 20 ч, среднечасовая потребность в воздухе равна примерно 2100 м³/т солода, т. е. половине (и даже меньше) величины, приводившейся при рассмотрении одноярусной сушилки высокой производительности. Но работать приходится с рассмотренным избытком воздуха, так как процесс сушки протекает не всегда в строгом соответствии с требованиями технологии, и прежде всего при пониженной влажности солода. Кроме того, при данной производительности вентилятора запас воздуха необходим во избежание изменения количества поступающего воздуха.

Пример II. В 1 кг поступающего воздуха температурой — 20° С и относительной влажностью 50% содержится 0,32 г водяного пара. Воздух нагревается до температуры 60° С. Влажность отводимого воздуха 95%, температура 21° С, содержание водяного пара 15,5 г/кг.

1 кг воздуха поглощает из свежепроросшего солода 15,5—0,3=15,2 г водяного пара. Для испарении 750 кг воды требуется 750 000: 15,2 — 49 342 кг воздуха/т солода—49342 : 1.393 = 35 421 м³ воздуха/т солода.

Пример III. В 1 кг подаваемою воздуха температурой 18°С и относительной влажностью 85% содержится 11,2 г водяного пара. Воздух нагревается до температуры 60° С. Влажность отводимого воздуха 95%, температура 28° С, содержание водяного пара 23,8 г/кг.

1 кг воздуха поглощает из свежепроросшего солода 23,8—11,2=12.6 г водяного пара. Для испарения 750 кг воды требуется 750 000: 12,6 = 59 524 кг воздуха/т солода = 59 524 : 1,193 = 49 894 м³ воздуха/т солода.

Теоретическое количество воздуха изменяется в пределах, указанных в табл. 94. Причиной различий между приведенными здесь теоретическим и фактическим расходом воздуха являются разные условия сушки.

Скорость поглощения воздухом воды, как и ожидалось, зависит от температуры. Однако при температуре выше 70° С это наблюдается не столь наглядно. Оказывается, что температуры до 40″ С не обеспечивают нужной степени высушивания, и, следовательно, наблюдается зависимость от относительной влажности подаваемого воздуха. Таким образом, сушка может продолжаться до тех нор, пока давление пара в середине зерна больше, чем в осушающем воздухе. Это требуемое падение давления пара может быть достигнуто только путем подведения новых количеств тепла. Наклон кривой, образующийся при переходе от быстрой к медленной сушке, при более высоких температурах выражен значительно более четко, чем при более низких. Его можно определить, если известно положение точки гигроскопичности для отдельных температур. При экономичном ведении сушки нужно использовать для повышения давления пара увеличение температуры.

При влажностях, которые превышают 17% у ячменя и примерно 13% у солода, свежепроросший солод содержит влагу не только в связанном, но и в свободном виде. Эта влага имеет такое же давление водяных паров, как и свободная водная поверхность. Наряду с этим имеется связанная влага, которая может быть отобрана лишь при известном падении давления водяного пара. Связывание влаги происходит за счет капиллярных сил, химической или физической адсорбции на поверхности. Связанной влагой является гидратационная вода.

Равномерно и непрерывно сушка идет до тех пор, пока температура отводимого воздуха находится в области 22—30° С. И лишь с момента, когда содержание влаги на верхнем ярусе высокопроизводительной сушилки упадет ниже точки гигроскопичности, содержание влаги в отводимом воздухе начинает непрерывно убывать. Температура при этом возрастает, и процесс сушки переходит в новую фазу.

Затем следует еще одна фаза сушки, во время которой скорость убывания влажности уменьшается, что обусловлено сокращающейся разницей давления водяных паров в материале и сушильном агенте. Здесь можно выделить стадию, когда поверхность зерна не насыщена влагой, и стадию переноса влаги из середины зерна к поверхности, зависящего от пористости, величины н площади поверхности зерна. При влажности ниже 7% перенос влаги замедляется.

Площадь поверхности зерна в результате сушки заметно сокращается. Именно этим обусловлено сокращение пути влаги из середины к поверхности зерна и уменьшение площади поверхности испарения.

Длина и свойства ростка корня также играют роль при обезвоживании свежепроросшего солода. Солода, цветность которых нарушалась при обломе ростков, сохнут значительно медленнее солодов с неповрежденными зернами. То же наблюдается при сушке повторно замоченных солодов.

После прохождения точки гигроскопичности осушающий воздух покидает сушилку в ненасыщенном состоянии. Наиболее отчетливо это проявляется в уменьшении влажности солода. При влажности около 2% устанавливается стабильное равновесие, которое можно нарушить лишь путем испарения при температурах выше 100°С.

В сушилках высокой производительности, в которых сушке подвергается высокий слой солода, можно, например, через 6 ч различить три слоя, находящихся на различных стадиях сушки: в нижнем слое скорость сушки убывает вследствие снижения давления водяных паров в материале и воздухе; в среднем слое сохраняется постоянная скорость убывания влажности; в верхнем слое не наблюдается ни высыхания, ни увеличения влажности солода. Объяснить это можно тем, что входящий воздух охлаждается до температуры свежепроросшего солода в результате поглощения воды уже при контакте с нижними слоями и насыщается до величины, обусловленной этой температурой.

Подача большого количества воздуха обусловливает в связи с испарением сильное охлаждение свежепроросшего солода, и сушка может начинаться при значительно больших температурах, чем в двухъярусных сушилках.

По сравнению с нижним слоем верхний слой солода находится еще примерно 10 ч в области температур роста. Однако различия взятых из этих слоев сухих солодов несущественны. Связано это с тем, что при осторожном ведении сушки не превышаются границы оптимальных для белкового и крахмального расщепления температур. Вызываемое испарением охлаждение способствует тому, что солод нагревается лишь после прохождения точки гигроскопичности. Все же солода из верхнего слоя имеют несколько лучший показатель разности «мука — шрот» (ЕВС), большую белковую растворимость и содержат больше низкомолекулярного азота, чем солода из нижнего слоя. Окраска в верхнем слое может быть несколько темнее, чем в нижнем, вследствие большего накопления низкомолекулярных продуктов расщепления, способствующего меланоидинообразованию.

 

Процесс сушки в различных сушилках некоторых типов солодов

Практика сушки светлых и темных солодов включает способы регулирования температуры   путем   использования вентиляторов, применении свежего и рециркуляционного воздуха, а также путем ворошения материала на различных стадиях сушки в многоярусных сушилках.

 

Светлый солод

Поступающий на сушку свежепроросший светлый солод должен иметь ряд свойств, которые в зависимости от применяемого способа солодоращения могут изменяться (влажность — в пределах от 43 до 50%, температура — в пределах от 12 до 20°С). Светлый свежепроросший солод должен обеспечивать хорошее равномерное растворение зерна и накопление протеолитических и цито-литпческих ферментов, но в количествах, меньших, чем темный солод.

С целью получения светлой окраски влажность солода должна понижаться при подсушивании как можно быстрее для предупреждения дальнейшего роста и действия ферментов. Кроме того, известно, что ферменты солода при более низкой влажности лучше сохраняют свою активность при более высоких температурах, чем при высокой влажности. Поэтому перед нагреванием до температур сушки влажность следует снизить до такого уровня, чтобы избежать чрезмерной инактивации ферментов. Эти благоприятные предпосылки обеспечиваются при сушке в одноярусной высокопроизводительной сушилке. Температура свежепроросшего солода вследствие вызываемого испарением охлаждения достигает высоких значений только в том случае, если солод достаточно просохнет. Это гарантирует минимальную степень инактивации ферментов.

Процесс подсушивания обычно проводится при температурах 45—65° С воздухом, температуру которого измеряют в ресиверном помещении. В целях сохранения оптимального объема и рыхлости солода процесс начинают с температуры 45—55° С и лишь затем переходят к температуре 60—65°С.

На первой фазе подсушивания, продолжающейся 10—12 ч, вентилятор работает с максимальной частотой вращения и подаег 4000- 5000 м³ воздуха па 1 т солода в час. Такая разница в количестве подаваемого воздуха обусловлена различиями между соло-дами, получаемыми при непрерывном ведении солодоращения (влажность около 4,3%) и при использовании повторного замачивания (влажность около 50%). Если расход подаваемого воздуха нельзя повысить путем увеличения частоты вращения вентилятора, то либо увеличивают продолжительность подсушивания, либо быстро повышают температуру осушающего воздуха.

Большое значение придается выбору температуры воздуха в месте его ввода. Так, можно предположить, что при слишком высоких (60—65°С) температурах процесс сушки пойдет слишком быстро и произойдет сморщивание солода. Кроме того, повышенные температуры подсушивания могут отрицательно сказаться па ферментативной активности солода.

Как показали более ранние исследования, при подсушивай и и. проводимом в области температур 40—60°С, не наблюдается существенного влияния на такие показатели, как разность «мука — шрот» (ЕВС), степень растворимости белка и содержание коагулируемого азота, тогда как при начальных температурах выше 60″ С несколько ухудшается рыхлость солода. При подъеме температуры подсушивания с 40 до 50 и 60° С количество ннзкомолекуляр-ного азота возрастает.

Некоторые термолабильные ферменты (дипептпдазы, эндо-к-глюканазы) явно инактивируются при температуре подсушивания выше 05^е С. Этот процесс идет менее интенсивно при постепенном повышении температуры, например с 55 до 60— 65 С. На основании этого можно заключить, что охлаждение осушающего воздуха при использовании высокой скорости потока и возникающее благодаря этому испарение при температурах 50—55°С весьма эффективны. При более высоких температурах (например, 65^е С) наблюдается инактивация термолабнльных ферментов. Такие температуры могут применяться лишь во второй половине процесса подсушивания.

Названная выше производительность вентилятора увеличивается в процессе подсушивания приблизительно на 10%, так как при уменьшении влажности снижается сопротивление слоя свежепроросшего солода.

В конце подсушивания температура солода в нижнем слое соответствует температуре воздуха в реенверпом помещении. По этой температуре можно судить о влажности солода. Так, при температуре солода 65°С влажность составляет 6—7%, в верхнем слое при температуре 40—45°С —18—20%. Обработанный таким образом солод при применении собственно температур сушки (100—105°С) не дает типичного аромата темного солода: если даже окраска получается достаточно интенсивной, то аромат может оставаться близким к аромату светлых солодов.

После снятия основной легкоиспаряемой влаги производительность вентилятора уменьшают для сокращения количества избыточного воздуха и экономии тепла и энергии. Снижают производительность вентилятора постепенно и до тех пор, пока количество воздуха не составит примерно 50% прежнего максимального количества. При некоторых конструкциях сушилок производительность снижают даже до 30% максимальной.

Нагревание до температуры сушки производится ступенчато: до температур 70, 75, 80° С, которые поддерживаются в конце подъема в течение примерно 1 ч. Однако возможен и непрерывный подъем температуры с 60 до 80^е С, приблизительно но 5 С в час (рис. 216).

В зависимости от желаемого цвета солода и интенсивности предварительного высушивания температура сушки поддерживается на уровне между 80 и 85° С в течение 4—5 ч. При получении самых светлых солодов благоприятное действие оказывает также ступенчатый температурный режим сушки: например, 2 ч при температуре 82° С и 3 ч при температуре 85° С в течение 4—5 ч. Этот способ применяется исключительно при подаче свежего воздуха.

Применение рециркуляционного воздуха при сушке также приводит к экономии энергии. Так, воздух, отводимый в последние 4—5 ч процесса сушки, имеет температуру 70—80° С, а также низкую относительную влажность (менее 15%). Тем самым с начала сушки или через час после ее начала можно работать с подпиткой рециркуляционным воздухом по схеме, представленной в табл.96. При этом производительность вентилятора снова ступенчато поднимают приблизительно до 80% первоначального значении. Благодаря этим мероприятиям достигается лучшее выравпивание температур и влажности в верхних и нижних слоях солода.

Желательно поддержание высоких температур сушки, несмотря на неизбежные потери ферментов из-за термокоагуляции высокомолекулярных азотистых веществ. Белок, подвергшийся коагуляции, не создает трудностей в дальнейшем процессе пивоварения, пиво можно легко фильтровать, оно отличается лучшей белковой стабильностью и лучшим ценообразованием.

Наименьшие потери ферментов, но и самое низкое окрашивание обнаруживают солода, которые подсушивались при возрастающих от 50 до 65° С температурах и при сушке которых использовалась высокая производительность вентиляторов до конца процесса подсушивания, т. е. до достижения разности температур подаваемого н выходящего воздуха в пределах 20—25° С. В этом случае температура сушки 90° С оказывает лишь незначительное влияние на активность ферментов.

Для образования цвета при сушке, естественно, имеет значение количество низкомолекулярных продуктов реакции меланондичо-образозания, увеличение содержания которых при описанном способе подсушивания незначительно.

Слишком слабо высушенные солода рассматривались раньше-как недостаточно «стойкие к сушке» вследствие более позднего окрашивания в процессе пивоварения. Однако это может быть подвергнуто сомнению, так как при температуре сушки 80—85°С солод окрашивается тем сильнее, чем лучше он высушен, что можно отнести на счет дальнейшей реакции промежуточных стадий меланондннообразования необратимо окрашенных продуктов, а также повышенного содержания в этих солодах антоцианогенов. Повышенное содержание полифенолов при варке сусла приводи г к усиленному осаждению белка и в результате к повышению стабильности пива. Поэтому для получения нужного цвета и стабильности пива следует выбирать оптимальную температуру сушки, которая может изменяться в пределах от 80 до 85°С. О методах определения «устойчивости к сушке» сообщается в разделе 9.1.3.5.

Па упомянутых выше положениях построен способ подсушивания и сушки, предложенный датскими специалистами: температура подсушивания непрерывно поднимается с 55 до 85°С в течение 9 ч; затем производится сушка при температуре 85° С в течение 3 ч. Дальнейшее усовершенствование этого метода состоит в сокращении времени подсушивания при температуре 55—85°С до 5 ч и увеличении длительности сушки при температуре 85° С до 7 ч. Из-за упомянутого выше эффекта испарения при сушке свежепроросшего солода в высоком слое и высокого расхода воздуха материал оставляют в области пониженных температур до тех пор, пока в соответствующем слое не произойдет высушивания до уровня влажности, при котором повышающиеся затем температуры не смогут повредить.

Полученные таким способом солода не отличаются от солодов, полученных общепринятым методом сушки. Однако результаты других исследований позволили установить, что длительное поддержание температур выше 65° С вызывает более заметное снижение активности а-амилазы, тогда как некоторые пептидазы даже активируются. Целью применения описанного способа была не экономия энергии, а ускоренная сушка свежепроросшего солода, поэтому стоимость энергии оказалась несколько выше, чем при использовании обычного способа сушки.

 

Темный солод

Сушка темного солода сложнее, чем светлого, так как в этом случае необходимо создание определенных влажностных и температурных условий, обеспечивающих дальнейший рост и растворение зерна солода с целью образования низкомолекулярных азотистых веществ и сахаров, которые затем при высушивании обусловливают естественную ароматизацию и окрашивание пива.

Предпосылкой получения характерного темного солода является полное (до кончика зерна) растворение свежепроросшего солода, который в свою очередь должен иметь высокую (45—50%) влажность. Содержание белка в ячмене должно быть не ниже 11,5%.

При подсушивании темного солода влажность свежепроросшего солода снижают медленно, с тем чтобы продолжалось действие ферментов и произошли возможно более полные химико-биологические превращения. В одноярусной сушилке высокой производительности возможно целенаправленное регулирование и создание необходимых для сушки темного солода влаго-термическнх условий. Поэтому в фазе подсушивания, которая в соответствии с экспериментально установленными технологическими требованиями может длиться только 6—10 ч, в нижнем и среднем слое влажность материала следует понижать приблизительно с 45 до 20% (но не ниже).

При снижении влажности может происходить подъем температуры, что позволяет создавать оптимальные условия для проявления активности важнейших ферментов и применять затем высокие температуры сушки. Технически этот процесс, известиий как «теплое подсушивание», заключается в том, что сушка в противоположность сушке светлого солода осуществляется не свежим воздухом, а смесью его с рециркуляционным воздухом. Если при сушке свежим воздухом вследствие охлаждения в результате испарения входная температура снижается, например, по диаграмме i—х с 50 до 21—24° С, теоретически при применении чистого рециркуляционного воздуха после многократной рециркуляции должно установиться такое температурное равновесие, при котором после прогревания высушенного материала не должно происходить испарения и высыхания. На практике, однако, в связи с неизбежными неплотностями в системе в результате осушения рециркуляционного воздуха в канале рециркуляционного воздуха создается разность температур подаваемого и отводимого воздуха, равная примерно 10° С. Напротив, при использовании смеси в различных соотношениях свежего и рециркуляционного воздуха подъем температуры солода происходит медленнее, чем при использовании одного рециркуляционного воздуха. Постоянное иоддержапне соотношения обоих компонентов приводит к достижению равновесного состояния подаваемого воздуха.

При использовании смеси свежего и рециркуляционного воздуха на качество получаемого солода влияет в основном содержание в смеси свежего воздуха. Если при подсушивании светлого солода контролируют только температуру подаваемого воздуха, то при подсушивании темного солода — температуру как подаваемого, так и отводимого воздуха.

Для достижения необходимой температуры материала пелесо-образно при температуре подаваемого воздуха 50° С обеспечит;, соотношение количеств свежего и рециркуляционного воздуха 1 : 4. В этом случае устанавливается температура отводимого воздуха 34—40° С и оказывается возможным снизить полную мощность вентилятора до 70%, что составляет 3000 м³/т солода в час. Через 4—5 ч температуру подаваемого воздуха поднимают до 55° С, благодаря чему при несколько уменьшенной влажности создаются оптимальные условия для действия ферментов. При равных количествах свежего и рециркуляционного воздуха в солоде устанавливается температура 37—42° С. В конце этого длящегося 8—9 ч периода подсушивания влажность верхнего слоя солода сохраняется прежней, тогда как нижнего находится в области 20—25%. Из обработанного таким путем солода уже не может быть получен светлый солод: образовавшиеся продукты расщепления благоприятствуют формированию специфического аромата и интенсивного цвета.

Фаза высушивания (сушки), которая следует за подсушиванием (томлением), должна обеспечить за 6 ч снижение влажности в среднем с 35 до 5 — 6%. Это возможно лишь при работе вентилятора на полную мощность и применении только свежего воздуха. Поскольку температура солода находится между 55 и 40° С, сушку можно начинать лишь с более высокой температуры, с 60° С. Для достижения повторного выравпивания влажности через 2 ч сушки еще раз подают в течение 1 ч только рециркуляционный воздух. При этом температура составляет 70° С и наблюдается сильное действие амилаз («пауза осахаривання»).

Дальнейший процесс высушивания проводится при подъеме температуры с 80 до 100° С, причем сначала подается 100% свежего воздуха, а в оставшиеся 2 ч добавляется 20% рециркуляционного воздуха, чтобы при вступлении в процесс сушки влажность составляла 5%.

Фаза обжаривания при температуре 102 -105°С продолжается 4—5 ч. Желателен легкий подъем температуры, минимальной в последний час. В то время как красящие вещества образуются относительно быстро, для получения необходимого аромата требуется больше времени. В формировании аромата участвуют имеющие довольно длинные пеночки аминокислоты валин и лейцин. Уровень требуемой температуры не всегда одинаков. При сильном растворении зерна солода, глубокой и правильной обработке его при подсушивании необходимый цвет и аромат получают уже при температуре 100° С.

Для выравпивания в процессе сушки температуры содержание рециркуляционного воздуха постепенно увеличивают с 20 до 80%. Если вентилятор при этом работает на полную мощность, температура верхнего слоя солода также поднимается выше 100″ С.

Во время высушивания влажность солода понижается приблизительно до 2%. Для сравнения одновременно представлен способ сушки светлого солода.

Несмотря на указанное быстрое нагревание солода и сильное удаление влаги, приготовленный таким образом солод отличается рыхлостью, равномерным цветом и хорошим ароматом.

Примечателен несколько более темный цвет верхнего слоя, который вызван усиленным образованием продуктов реакции ме-ланоидинообразования. Белковая растворимость у темных солодов низка вследствие коагуляции высокомолекулярного азота н потребления аминокислот и пептидов на реакцию Майара. Время осахарнвания 25—30 мин оказывается для темного солода неблагоприятным. Ферменты инактнвнруются в меньшей степени, чем в двухъярусной сушилке.

Разработано несколько способов получения темного солода в одноярусной сушилке. Однако при обычном времени сушки описанный способ дает постоянные, хорошо воспроизводимые результаты, причем, как описано выше, показатели для отдельных слоев различаются очень мало. Цветность темного солода может оцепиваться от 9 до 21 ед. ЕВС. Наиболее благоприятным является значение 10—15 ед. ЕВС. Более темный цвет нежелателен потому, что наряду с уменьшением активности ферментов и содержания экстракта значительно снижается способность солода к осахарн-ванию. Приготовленное из такого солода пиво приобретает пригорелый вкус.

Так, мюнхенское пиво, изготовляемое из солода, дающего по цветности показатель около 12,5 ед. ЕВС, приобретает необходимые красящие вещества и типичные вкусовые признаки путем дополнительного введения примерно 1% темного солода в варочном цехе. Следует помнить при этом, что добавление слишком большого количества темного солода может вызвать ухудшение вкуса.

 

Среднеокрашенные солода («венский» тип)

Среднеокрашенныс солода получают теми же способами, что и светлые. Однако уже при влажности отводимого воздуха около 70% производительность вентилятора можно уменьшить и при температуре отводимого воздуха 52—60°С добавлять рециркуляционный воздух, постепенно повышая его содержание с 20 до 80%. Температура сушки 90—95°С может поддерживаться в течение 3—4 ч в зависимости от требуемой цветности (5—8 ед. ЕВС).

Подобно тому, как это делается при получении темных солодов, и при приготовлении солодов «венского» типа можно после 7—8 ч подсушивания, т. е. при температуре воздуха под ситом 60—65″ С, подавать в течение 1 ч только рециркуляционный воздух, с тем чтобы в этот период с помощью эффективной реакционной паузы произошла активация пептидазы и амилазы.

 

Технология сушки в растительно-сушильном ящике

Технология сушки в растильно-сушильном ящике не имеет принципиальных отличий от технологии, применяемой при использовании одноярусной сушилки высокой производительности, однако высота слоя солода в нем на 30—50% больше, чем в обычных сушилках. Производительность вентилятора на 1 м^а поверхности сита такая же, как и в одноярусных сушилках, однако из-за большей загрузки расход воздуха составляет лишь 2500—3500 м³/т в час и процесс подсушивания соответственно удлиняется.

Подсушивание длится до момента прекращения интенсивного снятия влаги, т. е. в зависимости от производительности вентилятора от 16 до 24 ч. В последнем случае при общей длительности процесса 31—33 ч действует следующая рабочая схема:

подсушивание — 4 ч при температуре 50° С, 4 ч при 55° С, 10 ч при 60° С, х ч при 65° С (до достижения температуры отводимого воздуха 32°С);

нагревание — 4 ч при повышении температуры с 65 до 80° С;

сушка — 5 ч при температуре 80—85″ С.

Продолжительность сушки изменяется в известных границах, поскольку после достижения температуры отводимого воздуха 72°С эта температура поддерживается в течение 1—3 ч. Представление об изменении температур и влажности рециркуляционного воздуха лает рис. 220.

В прямоугольном растильном ящике длиной 40—50 м в начале подсушивания может установиться разница температур под ситом между стороной, откуда подается воздух, и противоположной. В первые часы сушки температурная разница сообщается и солоду. Это явление обусловлено нагреванием строительных конструкций, на что теряется в процессе подсушивания 4—5 ч. На Яолее поздних стадиях сушки существенных температурных различий не замечается.

В круглых растильных установках и в прямоугольных растиль-ных ящиках, в которых вентиляция осуществляется в поперечном направлении, подобной разницы температур не наблюдается.

Регулирование частоты вращения вентилятора осуществляется при температуре отводимого воздуха 40°С; разность температур подаваемого и отводимого воздуха составляет к этому моменту около 30° С. Уже в начале сушкн клапан рециркуляционного воздуха открывается, и до конца сушки содержание рециркуляционного воздуха поддерживается на уровне 50—70%.

В отличие от обычных одноярусных сушилок высокой производительности в прямоугольном растильно-сушильном ящике верхний слой солода находится приблизительно на 18—24 ч дольше в области температур роста и высокой влажности, обычной для процесса проращивания, чем нижний слой. Однако разница между отобранными из этих слоев солодамн невелика даже при применении различных способов подсушивания.

Сушка проводилась при температуре 80° С в течение 4 ч. Длительный период подсушивания едва ли дал бы большую разницу между отдельными слоями солода, чем при обычном способе сушки в одноярусной сушилке высокой производительности. При очень быстром высушивании, которого достигали путем повышения производительности вентилятора и температур подсушивания, также не наблюдалось существенных различий в показателях солода. Лишь цветность солода в нижнем слое была интенсивнее, чем при длительном подсушивании. Следует упомянуть, что качество использованных в этих опытах свежепроросших солодов было далеко не самым высоким. Для того чтобы «мертвые» зоны оказались доступными для сушки, достаточно одного ворошения по всей ширине слоя материала.

 

Технология сушки в двухъярусных сушилках

Технология сушки в двухъярусных сушилках основывается на тех же положениях, что и в одноярусных, однако имеет ряд особенностей, обусловленных расположением ситовых поверхностей друг над другом, выгрузкой солода по истечении половины времени, необходимого для обработки, значительно большим временем сушки и меньшей скоростью потока воздуха. Кратко рассмотрим сушку светлого и темного солода.

 

Сушка светлого солода

Светлый солод требует быстрого обезвоживания, которое в обычных двухъярусных сушилках с естественной тягой возможно лишь при тонком,’не более 13—16 см слое материала, что соответствует загрузке 35 кг сухого солода на 1 м² поверхности сита. В зависимости от производительности вентиляторов это количество можно удвоить. Загрузка, однако, должна быть такой, чтобы за 12 ч влажность свежепроросшего солода можно было снизить с 43—45 до 10 —12%- Временной режим сушки — 2×12 или 2×24 ч — не имеет при этом значения. Как было установлено л отношении граничных температур расщепления крахмала и белков, температура солода не должна подниматься выше 40° С до тех пор, пока не будет достигнута влажность менее 12%. В противном случае наряду с образованием окрашенных продуктов расщепления крахмала может наблюдаться сморщивание и стекло-видность зерна.

Во время подсушивания клапаны, регулирующие тягу, открывают полностью. Вентилятор включают сразу по окончании загрузки сушилки. Для обеспечения равномерного распределения свежепроросшего солода проводят многократное ворошение.

В процессе обезвоживания необходимо придерживаться определенных граничных температур. Так, подсушивание на верхнем ярусе проводят в две стадии:

а) снижение влажности с 43—45 до 30% за 6 ч при температуре подаваемого под верхнее сито воздуха 35—40° С;

б) снижение влажности с 30 до 10% при температуре под верхним ситом 50—60° С.

На нижнем ярусе продолжается удаление влаги до содержания 3,5—4%. При этом происходит легкая карамелизация. Для понижения влажности солода, находящегося на верхнем ярусе, требуется сильная тяга, при которой действию потока воздуха подвергается и солод, находящийся на нижнем ярусе. Температура сушки с учетом температуры свежепроросшего солода на верхнем ярусе составляет сначала 55—60° С. После того, как этот солод оказывается на нижнем ярусе, на верхнем устанавливается указанная выше температура подаваемого воздуха. Примерно через. 4 ч солод под ситом нагревается до температуры 70° С, при которой его выдерживают в течение 2—3 ч. -Затем температуру в течение 1 ч повышают до температуры сушки (около 80°С). Измеряют ее на расстоянии 1 см от сита. Для достижения такой температуры температура в нагревательной камере должна составлять 85— 87° С. Сушка длится 3—4 ч. Каналы холодного воздуха в это время перекрывают, а шиберы между ярусами открывают. Это, с одной стороны, исключает перегрев солода на верхнем ярусе, но, с другой, приводит к увеличению количества необходимого для сушки воздуха. Температура между ярусами, а также входная температура на верхнем ярусе не должна при этом превышать 50— 60° С. В противном случае появится опасность, что солод перегреется и приобретет слишком интенсивную окраску и стекловндность.

Рассмотренная технология сушки предусматривает 2Х 12-часовой ритм работы. При времени сушки 2×24 ч, предпочитаемом по производственно-техническим соображениям, обезвоживания свежепроросшего солода в первые 12 ч практически не происходит. По достижении необходимой низкой влажности отключают лишь вентилятор и сушку проводят при естественной тяге. При этом между ярусами устанавливается повышенная температура, которую выравпивают, открывая промежуточные шиберы.

Ворошение солода в небольших сушилках осуществляется вручную, в крупных — с помощью механических устройств. Раньше ворошение во время сушки считалось обязательным для обеспечения равномерного просыхания материала в результате выравпивания влажности и температуры. Однако до тех пор, пока влажность материала высока, производить ворошение не следует, так как оно приводит к замедлению процесса сушки.

Просыхание слоя солода происходит медленно снизу вверх. Так, через 4—5 ч подсушивания влажность солода, лежащего непосредственно на сите, значительно меньше, чем в верхнем слое. Кслн в это время провести ворошение, влажный солод попадет вниз, сухой — наверх. В результате сухой солод вновь насыщается влагой, влажный попадает в область повышенных температур, сморщивается, теряет рыхлость.

Ворошение материала, находящегося на верхнем сите, следует производить при выравпивании влажности в слоях. Применение ворошителей с граблями также не исключает описанных недостатков, поскольку из-за разрыхления материала влажные партии соприкасаются с теплым воздухом и т. д. Обычно бывает достаточно одного-двух проходов ворошителя незадолго до разгрузки верхнего яруса.

По изложенным соображениям ворошение на нижнем ярусе также излишне, если не вредно. Но поскольку поток воздуха в многоярусных сушилках значительно меньше, чем в одноярусной сушилке высокой производительности, при меньшей толщине слоя солода возникает опасность неравномерного просыхания материала, проводят многократное ворошение во время нагревания и длительное ворошение на заключительном этапе сушки. После каждого прохода ворошителя (за исключением случаев, когда проводится непрерывное ворошение) верхний слой солода выравпивают для обеспечения равномерного прохождения через него воздуха.

 

Сушка темного солода

Раньше темный солод помещали на специальный ток — свободное пространство перед или над сушилкой для подсушивания в течение 1—2 дней с целью дальнейшего растворения зерна, подсыхания ростков и выравпивания температуры. Из соображений экономии производственной площади от этого отказались. Однако в последнее десятилетие появились предложения о введении «высокопроизводительного подсушивания», своего рода предварительных сушилок с опрокидывающимися ситами, в которых материал должен был высушиваться только с помощью отводимого и без подведения первичного тепла.

Обычно весь процесс подсушивания темного солода проводится в многоярусной сушилке. Прежде для получения темного солода» служили сушилки (например, системы Reischl), которые имели ситовые поверхности из перфорированных листов. Нижнее сито находится на определенном расстоянии от трубы системы нагревания, и эффект сушки при температуре выше 100° С достигается путем радиации тепла, что с технологической точки зрения оцепивается очень высоко.

Процесс подсушивания в двухъярусной сушилке  проходит в три стадии.

На первой стадии длительностью 12—14 ч влажность понижается с 45 до 20—25%. При этом скорость поступления воздуха температурой 35—40° С должна быть небольшой во избежание слишком быстрого обезвоживания. С этой же целью каждые 2 ч проводится ворошение.

На второй стадии длительностью примерно 10 ч, не снижая влажности солода, температуру повышают до 55—60°С. Сохраненио сравнительно высокой влажности, несмотря на подъем температуры, возможно при минимальной скорости подачи свежего воздуха. Поскольку солод на нижнем ярусе в это время высушивается и поэтому шиберы между ярусами (продухи) закрывают, создаются условия для применения этой технологии. На верхнем ярусе слой солода относительно высок —20—25 см (60—70 кг/м²). Ворошение производят каждый час. При температуре 60^о С и влажности 20% возможно интенсивное расщепление белков и образование сахаров.

В конце второй стадии солод не должен быть ни слишком сухим, ни слишком влажным: первое для того, чтобы не образовывались дополнительные аро-матобразующис вещества и пигменты, второе во избежание того, чтобы солод с избыточной влажностью не попал в область высоких температур, оказывающих отрицательное действие на ами-лолитическую активность. Это наблюдается, например, при опрокидывании материала, находящегося на верхнем ярусе, на еще горячее после сушки нижнее сито. Широко используемым на практике признаком оптимальной влажности на этой стадии является жесткость высушиваемого материала. Как и в одноярусной сушилке, в этот период уже формируются характерные особенности темного солода. Третья стадия процесса подсушивания в двухъярусной сушилке осуществляется на нижнем ярусе. В течение примерно 12 ч влажность материала понижается с 20—25 до 10%. при этом температура в слое солода должна составлять около 50° С. Вследствие небольшого отбора тепла, накопленного в нагревательной камере, его достаточно для нагревания осушающего воздуха. Ворошение проводят через каждые 2 ч.

Таким образом, подсушивание длится 36 ч, т. е. в 3 раза дольше, чем подсушивание светлого солода. Искусственная вентиляция при подсушивании нежелательна. В крайнем случае она может проводиться в начале процесса для нейтрализации неблагоприятного влияния погодных условий.

Подъем до температуры сушки продолжается 6—7 ч. Одновременно происходит дальнейшее медленное обезвоживание солода (приблизительно на 50%). При этом температура повышается до 70° С. По достижении данного уровня шиберы между ярусами (продухи) закрывают и температуру быстро повышают до 100° С. В этот период ворошение проводят каждый час.

Сушку продолжают 4—5 ч при температуре солода 102—105° С. Для того чтобы при установлении этой температуры меланоидино-вые реакции протекали в необходимом объеме, солод должен еще иметь влажность около 5%. В это время температура под верхней ситовой поверхностью не должна превышать 75° С, влажность убывает до 1,5—2%. ворошение проводят каждые 0,5 ч.

При сушке темного солода в сушильной системе должна соблюдаться строго определенная смена температур. Разница температур, начиная от температуры в нагревательной камере (сначала 130. затем 120—125°С) и кончая температурой отводимого с верхнего яруса воздуха (около 40°С), составляет 80—90°С и, следовательно, больше, чем при сушке светлого солода. Вследствие небольшой подачи свежего воздуха разница температур для темного солода возрастает, а для светлого убывает. Из-за высокой температуры в конце процесса сушки сушилка может открываться только сверху вниз, причем нижние каналы для воздуха остаются закрытыми. В этот период необходимо избегать резкого возрастания температуры в нагревательной камере, так как оно может вызвать «запаривание» солода на верхнем ярусе.

Ворошение темного солода, как упоминалось при рассмотрении отдельных стадий, осуществляется часто для выравпивания температуры и влажности и исключения слишком быстрого обезвоживания солода. После каждого прохода ворошителя должно производиться выравпивание слоя солода.

Временной режим подсушивания и сушки темного солода в двухъярусной сушилке составляет 2×24 ч. Вследствие меньшего притока свежего воздуха расход тепла, несмотря на высокие температуры, не больше, чем при подсушивании и сушке светлого солода.

 

Контроль и автоматизация сушильных работ

В более старых сушильных системах процесс сушки контролируется путем определения температур воздуха и солода на различных ярусах. Если первые можно легко определить и фиксировать с помощью самопишущих приборов, то при определении вторых применяют специальные автоматические устройства, которые позволяют закрепленные на высоте 1 см от поверхности сита термометры извлекать из солода при проходе ворошителя. Одновременно контролируется ход ворошителя.

Наряду с определением изменения температур на отдельных ярусах необходимо проводить периодический контроль равномерности температур на верхнем и нижнем ярусе. Замеры, проводимые в зависимости от размеров сушилки в 5—10 местах, должны показывать отклонения не больше чем на 2—3° С (измерение проводится на высоте 1 см от поверхности сита). Это, как правило, обеспечнвается при сушке светлого солода. При сушке темного солода из-за высоких температур сушки и небольшого расстояния от нагревательных труб до поверхности сита различия в отдельных случаях могут составить до 20° С, что не всегда удается выровнять путем изолирования нагревательных труб, например асбестовыми листами и т. п.

Для ежедневного контроля достаточно составления диаграммы температур над и под нижним ярусом и температуры находящегося на нем солода.

Влажность солода должна ежедневно измеряться после разгрузки верхнего яруса.

В одноярусных сушилках высокой производительности или растилыю-сушильных ящиках с помощью электрических самописцев определяются следующие основные показатели: температура в ре-сиверном помещении, температура воздуха в надситовом пространстве, температуры в различных местах высушиваемого слоя солода, влажность отводимого воздуха. Некоторые из этих величин могут быть заложены в программу автоматического управления процессом сушки. Периодически контролируются, например, при сдаче сушилки в эксплуатацию влажность материала в нижнем и верхнем слое солода, ход температур. При этом выполняются простейшие анализы солода (определение цветности, степень оеахаривания и т. д.), с помощью ротаметров контролируются действительные потоки воздуха па различных стадиях сушки. Важно, чтобы при приеме сушилки в эксплуатацию определялось, как в действительности ведут себя массы воздуха, например при установлении определенного соотношения рециркуляционного и свежего воздуха. Поскольку рециркуляционный воздух имеет более высокое давление, чем атмосферный, через вентилятор проходит его больше, чем овежего. Ценные данные о ходе процесса могут быть получены при контроле влажности отводимого воздуха с помощью психрометров. Наряду с этим необходимо следить за потреблением тепла и энергии.

 

Автоматизированное управление процессом сушки

Температура в ресиверном помещении, температура и влажность отводимого воздуха используются в качестве импульсов при автоматизации процесса сушки. При этом в сушилках, отапливаемых коксом, температура в ресиверном помещении регулируется с помощью описанного механизма.

В качестве одного из факторов управления процессом сушки в последние годы все более широкое применение находит температура воздуха в надситовом пространстве, поскольку определение ее легче и надежнее, чем определение влажности отводимого воздуха.

Так, например, по разработанной программе при температурах в ресиверном помещении 50—65° С последняя температура поддерживается до тех пор, пока в отводимом воздухе не будет достигнута контрольная величина (обычно 32—40°С). В конце устанавливается жестко запрограммированная повышенная температура сушки. Превышение температуры рециркуляционного воздуха, выбираемой между 35 и 55° С, вызывает постепенное снижение производительности вентилятора. Следующий температурный порог для отводимого воздуха определяет подачу рециркуляционного воздуха, что сопровождается повышением частоты вращения вентилятора во избежание замедления процесса сушки. Постепенное увеличение количества рециркуляционного воздуха измеряется и по фактору времени. С определенной температурой отводимого воздуха, которая обычно на б—8° С ниже температуры в ресиверном помещении, связано ограничение времени сушки: раза сушки заканчивается через 1—3 ч после достижения этого значения. В конце процесса солод охлаждается путем подачи свежего воздуха до температуры, позволяющей перемещать материал в очистной желоб и затем на длительное хранение.

Рассмотренное автоматическое управление предполагает непрерывное ведение процесса сушки без использования обслуживающего персонала.

 

Мероприятия по экономии тепла и электроэнергии

Экономия электроэнергии может быть достигнута путем предварительного подогрева подаваемого воздуха, путем отбора тепла или изменения влажностного состояния направляемого на сушку солода. В среднеевропейских странах уменьшению расхода тепла способствует тщательная теплоизоляция здания сушилки.

 

Расход тепла при подсушивании и сушке

При продолжительности подсушивания 10 ч (температура под ситом 60°С, температура отводимого воздуха 25° С. относительная влажность 95%. производительность вентилятора 4000 м³/т солода в час), продолжительности нагрева с 60 до 80°С 3 ч (температура отводимого воздуха в среднем 45° С, относительная влажность 22%, производительность вентилятора 3500 м³/т солода в час) и продолжительности сушки при температуре 80° С 5 ч (температура отводимого воздуха в среднем 69°С, относительная влажность 5%, расход воздуха 2500 м³/т солода в час), потребление тепла при средней температуре наружного воздуха 8° С и относительной влажности 80% выразится в следующих цифрах:

 

Предварительный подогрев подаваемого воздуха

Для предварительного подогрева подаваемого воздуха могут быть использованы три способа: установка воздухоохлаждающего конденсатора во всасывающей шахте сушилки; применение установки с тепловым насосом при одновременном использовании конденсационного тепла и применение стеклянного или алюминиевого теплообменника для извлечения тепла из отводимого из сушилки воздуха.

 

Применение охлаждающего конденсатора

Установка охлаждающего конденсатора во всасывающей шахте сушилки — единственная из перечисленных выше возможностей предварительного нагрева воздуха, реализованная на практике. В зависимости от технологических особенностей способа солодорашенпя и размеров производства холодильная установка позволяет экономить зимой 336 000 -546 000 кДж/т (80 000—130000 ккал/т) солода. Конденсатор устанавливают перед отверстием для всасывания воздуха в сушилку, таким образом, холодильная установка и сушилка могут работать независимо. Расход воздуха следует рассчитать так, чтобы он составил около 60—80% потребности осушающего воздуха при подсушивании. Это обеспечивает наиболее эффективное использование отводимого конденсационного тепла. Потребление электроэнергии при установке воздухоохлаждающего конденсатора составляет примерно 10 кВт-ч/т солода.

 

Применение установки с тепловым насосом

Установка с тепловым насосом применяется при одновременном использовании конденсационного тепла. Она состоит из одного испарителя, установленного в канале отводимого воздуха, теплового насоса и конденсатора, размешенного по всасывающей шахте сушилки. Несмотря на высокие амортизационные расходы, применение теплового насоса может быть экономичным, особенно при повышении стоимости горючего. При наличии серосодержащего отводимого воздуха и перехода через точку росы в испарителе установки теплового насоса срок службы теплообменника сокращается редко. При одновременном использовании конденсатора холодильника растнльного ящика экономия тепла может составить 2 226 000 кДж/т (530 000 ккал/т) солода, т. е. больше половины общего потребления. Однако эта цифра несколько снижается вследствие повышенного потребления электроэнергии — 8,75 кВт «ч/т солода, дополнительного сопротивления воздуха в теплообменнике и потребления электроэнергии в количестве 80 кВт-ч/т солода для привода компрессора теплового насоса.

 

Применение стеклянного теплообменника

Стеклянный теплообменник устанавливается в шахте сбрасываемого воздуха в целях более полного использования отводимого тепла. Подаваемый воздух при этом следует подводить так, чтобы он мог нагреваться на большой поверхности теплообменника.

Экономия тепла составляет в зависимости от разности температур на входе (4° С) и на выходе (10° С) воздуха 1 428 000 или 1092 000 кДж (340 000 или 260 000 ккал) на 1 т готового солода. Основное количество возвратного тепла можно получить в фазе нагревания и сушки. По данным фирмы-поставщика, установка окупается за 2,5 года. Как и при применении теплового насоса, при использовании стеклянного теплообменника происходит осаждение части влаги из отводимого воздуха. Одновременно с влагой из отводимого воздуха удаляется двуокись серы, что снижает вредное воздействие его на окружающую среду.

 

Осушение подаваемого воздуха

Уменьшение  стоимости  электроэнергии путем сокращения времени сушки или снижения температуры  подсушивания   может быть достигнуто при применении литий-хло-

ридного осушителя с теплообменником. Предварительная сушка воздуха в сотовом круговом осушителе позволяет уменьшить время подсушивания с 9—10 ч до 6 ч 40 мин. На следующей фазе сушки при применении осушителя и при работе на одном рециркуляционном воздухе  (благодаря   чему   потребление   горючего в процессе сушки приближается к идеальному) можно получить большую экономию электроэнергии. Правда, литиевый осушитель потребляет определенное количество тепла для регенерации среды. Нагревание и дознрозание воздуха рассчитывают так, чтобы из осушителя выходил воздух с постоянной степенью насыщения 90%- Из обычной одноярусной сушилки высокой производительности воздух влажностью 95% удаляется каждые 9—10 ч и без применения осушителя. Таким образом, экономический эффект достигается лишь при нагревании и сушке.

Представляют интерес технологические возможности ускорения процессов подсушивания и сушки, способствующего лучшему сохранению ферментов, и прежде всего в «диастазиых солодах».

На практике опыты по применению литий-хлоридного осушителя показали, что установка одного такого осушителя не дает экономии тепла. Но одновременное использование литий-хлоридного осушителя и теплообменника приводит к снижению удельного потребления тепла приблизительно на 2 520 000 кДж/т (600 000 ккал/т) солода. Не следует забывать о таких технико-экономических моментах, как:

минимальная величина затрат при установке теплового насоса, если одновременно применяется стеклянный теплообменник:

возрастание потребления электроэнергии вследствие добавочного сопротивления;

большая потребность в площади для всей установки;

вынужденное использование в кругообороте осушающего воздуха лишь рециркуляционного воздуха, при котором свежепроросшнй солод в процессе подсушивания подвергается действию повышенных температур;

опасность замерзания теплообменника при низких наружных температурах;

необходимость принятия мер по предупреждению возможности засасывания отводимого из теплообменника воздуха вместо свежего и связанное с этим увеличение производственных площадей;

невозможность использования литий-хлоридного осушителя в случае применения серосодержащего топлива или при обработке свежепроросшего солода серой.

 

Применение воздушной смеси при сушке

На основании того, что в летние месяцы подсушивание и сушку можно проводить наружным воздухом, было предложено при температуре наружного воздуха ниже 20° С добавлять столько рециркуляционного воздуха, чтобы температура подаваемого воздуха составляла 20°С. По i—х-диаграмме можно получить для влажного воздуха следующие примерные расчетные данные:

а) при температуре воздуха +8°С и относительной влажности 83% температура отводимого воздуха будет равна 25°С, относительная влажность — 93%;

б) при температуре воздуха +2СГС и относительной влажности 100% температура отводимого воздуха будет равна 30°С, относительная влажность — 95%.

Для испарения 10 г воды необходимо в случае «а» 38.22 кДж (9,1 ккал), в случае «б» —35.7 кДж (8,5 ккал). В среднем это составляет экономию тепла 6,5%-

Если в летние месяцы (наружная температура около 20°С) при применении этого способа экономии получить нельзя, то при более низких температурах может быть получена  экономия.

В зависимости от показателей наружного воздуха дозирование воздушной смеси рекомендуется осуществлять с помощью автоматического управления клапанами.

 

Повышенная влажность в высушенном солоде

В последние годы из-за нехватки топлива ставится вопрос о возможности переработки солода с повышенной (6—6,5%) влажностью, если он используется внутри страны и относительно быстро направляется в производство. Опыты по сокращению времени сушки при температуре 80° С нлн снижению температур сушки не показали заметной разницы в результатах анализов свежего и хранившегося (до 6 мес) солода. Однако пиво в сравнении с пивом, полученным из солода, высушенного обычным способом (5 ч при температуре 80^еС), по вкусовым качествам не было удовлетворительным. Хорошие результаты дал способ сушки, при котором во время нагревания до температуры сушкн подавали рециркуляционный воздух и в течение 4 ч поддерживали температуру 80—82° С. При влажности 6,0—6,5% экономия тепла составила 10—15%. Результаты анализа выразились в обычных величинах.

 

Изоляция сушилки

Изоляция сушилки может осуществляться лишь при новом строительстве. В двухъярусных сушилках потери тепла на излучение зависят от наружных температур, а также от вида загружаемой поверхности и высоты слоя материала. При температурах в пределах + 10-;—10°С потерн составляют в небольших (площадью 36 м²) сушилках 8—12%, в больших —4—6,5%.

 

Загрузка сушилок

К вспомогательным работам относятся главным образом загрузка материала на ярусы, выгрузка готового солода, работы по уходу за сушилкой.

Загрузка сушилок осуществляется механическими и пневматическими транспортерами свежепроросшего солода. Механический транспортер включает, как правило, шнеки или редлер-транспортеры для перемещения свежепроросшего солода в горизонтальном направлении или под небольшим уклоном, а также ковшовые транспортирующие устройства для перемещения материала в вертикальном направлении. С помощью ковшового питателя или метателя пневматической установки свежепроросший солод попадает на систему шнеков или транспортеров. Ручные работы по распределению свежепроросшего солода занимают незначительное место.

Хорошо зарекомендовал себя поворотный шнек, желоб которого имеет отверстия. Через них, а также через выпуск в конце шнека материал равномерно распределяется по квадратной, как празнло, поверхности сита. Чтобы иметь возможность загрузить углы, устанавливается тормозной выключатель, который обеспечивает более длительную остановку шнека, с тем чтобы свежепроросший солод мог попасть в углы по направляющему листу.

Другую возможность создает метательный ленточный транспортер, в котором путем перестановки барабана можно изменять угол бросания материала.

При загрузке высокопроизводительной одноярусной сушилки без ворошителя следует учитывать, что должна обеспечиваться не только одинаковая высота слоя, но и равномерная плотность загрузки. В противном случае воздух неравномерно проходит через слой материала, что повышает расход электроэнергии и нарушает правильное ведение технологического процесса

В многоярусных сушилках равномерность распределения материала после загрузки достигается с помощью ворошителя.

Перемещение солода с одного яруса на другой осуществляется через люки, число которых должно быть достаточным для исключения значительной части ручных работ.

 

Разгрузка сушилок

Многоярусные и старые одноярусные сушилки высокой производительности разгружаются с помощью силовых лопат. Солод попадает в желоб, находящийся рядом с сушилкой, откуда направляется в помещение для очистки солода. Разгрузка сушилок, непосредственно отапливаемых коксом, связана со значительным пылеобразованием.

Высокопроизводительные одноярусные сушилки современных конструкций разгружаются с помощью опрокидывающихся сит. Размер желоба для солода рассчитывают так, чтобы было достаточно одного опрокидывания.

Разгрузка растпльно-сушильиых ящиков прямоугольной формы производится с помощью ворошителя, который проходит определенный отрезок времени с вращающимися шнеками, а затем после их остановки сдвигает материал в желоб для сухого солода со скоростью 2,5 м/мин. Но поскольку сопротивление сухого солода меньше, чем свежепроросшего, перед шнеками ворошителя следует устанавливать лопаты из легкого металла, состоящие из трех откидных жалюзи, которые при входе ворошителя в солод открываются, а при разгрузке смыкаются, образуя сплошной барьер. Продолжительность разгрузки растильно-сушильного ящика при разгрузке 150 т солода составляет примерно 3 ч.

В растильно-сушильных ящиках круглой формы загрузочный агрегат используют и для разгрузки. При вращении сита солод попадает на его внешний конец, а затем в соответствующий приемный желоб. В сушилках с неподвижным ситом загрузочное или распределительное устройство подает солод на транспортер, установленный в ресиверном помещении.

 

Уход за сушилками

В период солодоращения необходимо тщательно следить за работой и состоянием сушилки, а в конце сезона останавливать для проведения профилактического ремонта.

 

Многоярусные сушилки

При работе многоярусных сушилок необходимо своевременно и тщательно удалять сажу из нагревательных труб через специальные очистные дверцы, которые должны иметь уплотнение. Во избежание приобретения солодом привкуса дыма очистные дверцы часто замазывают.

В ремонтный период проводят тщательную очистку всех помещений и элементов сушилки: сит, несущих элементов, воздушных клапанов и шиберов, вытяжного канала, камина. Особенно тщательно следует проверять состояние отопительных устройств (печей, колосников, отопительных каналов и труб).

 

Сушилки высокой производительности

Высокопроизводительные сушилки обслуживать легче, поскольку отопительная система в них более доступна, а число помещений меньше, причем в последних значительно меньше встроенных элементов. Серьезного внимания требует состояние работающих с большой нагрузкой электрических и регулирующих устройств, вентиляторов и т. п. В сушилках, обогреваемых горячей водой или паром, удаляют из отопительных систем накипь.