2.3.1.2. Снабжение кислородом

При сильном водопоглощении начинает­ся интенсивное дыхание с одновремен­ным увеличением потребности ячменя в кислороде. Если ячмень не аэрировать, то возникает анаэробное дыхание, которое в результате может привести к гибели заро­дыша, (так называемое «перемоченное зерно»).

Достаточное снабжение замачиваемого ячменя кислородом является основной предпосылкой для быстрого развития и безупречного хода проращивания.

Замочная вода содержит растворенный кислород, который быстро потребляется. Хо­тя длительное время делались попытки по­высить содержание кислорода в замочной воде путем частого прокачивания через нее воздуха, этот способ не дал желаемого резуль­тата.

В настоящее время замачивание водой снижают до минимума и как можно чаще и дольше продувают ячмень воздухом (так на­зываемое «воздушное замачивание»). Так как образующаяся двуокись углерода опус­кается вниз, ее следует удалять. Эффект аэрации повышают путем орошения или промывания ячменя, не прерывая процесс поглощения влаги.

2.3.1.3. Очистка

Хотя ячмень уже предварительно обеспы вался, на него все равно прилипает определи ное количество пыли. При замачивании очи тку производят соударением зерен об отра/-тельные щитки, перекачкой и использован г других механических процессов, а также п\ растворения различных химических соеди ний в замочной воде.

У первой замочной воды видно и ощущ ется по запаху, как определенное количесть грязи переходит с поверхности ячменя в p_t створ. Это относится и к дубильным и ropi ким веществам, кремниевой кислоте и белкг вым веществам оболочек, что существенн так как данные вещества могли бы ухудши-вкус пива и привести к его помутнению.

2.3.2. Замочные чаны

Последние десятилетия замачивание осухщ ствляют в основном в цилиндроконически емкостях. Изготавливают их из стальной листа, а в последнее время — из нержавею­щей стали. Такая форма емкостей выбрана для обеспечения полного опорожнения за­мочки в ящик.

Как правило, замочное отделение разме­щают над помещением для проращивания В старых замочных цехах до сих пор суще­ствуют традиционные конструкции замоч­ных чанов (рис. 2.39), когда два замочных чана размещаются друг под другом, и зама­чиваемый ячмень через них проходит пос­ледовательно.

Подобная форма замочного чана себя оп­равдывает, но проблемы возникают для части ячменя, находящегося в нижней части ворон­ки. С поглощением воды усиливаются жиз­ненные процессы, в частности дыхание. Для зерна, находящегося в нижней части воронки, это означает, что после ухода из нее воды она продолжает еще поступать вниз из верхних слоев зерна, тогда как зерно вверху уже аэри­руется. С развитием дыхания образующаяся двуокись углерода опускается в нижнюю часть воронки и затрудняет дыхание находя­щегося там зерна. Если ничего не предприни­мать, то может получиться неравномерно раз­вивающийся солод.

Со временем была предложена (впер­вые — Вильдом (Wild)) замочная емкость с

центральной вертикальной трубой, через ко­торую в первый день замачивания ячмень пе­рекачивался внутри емкости («предваритель­ное замачивание по Вильду») (рис 2 40)

Благодаря этому исключается невыгодное положгние зерна в воронке и достигается рав­номерное снабжение его водой, а также аэра­ция всего зерна в чане Такая конструкция чана

используется и в настоящее время, но вместо прежнего механического перемещения ячменя через центральную трубу используется более бережная его перекачка сжатым воздухом

Если не используется чан с воронкой, то в настоящее время большей частью применяют чаны в которых сжатый воздух вдувается через форсунки, что гарантирует обеспече­ние ячменя воздухом и во время водопогло-щения Если замоченный ячмень транспорти­руется далее механическими средствами («сухая выгрузка»), то в конце выпуск должен быть под более острым углом (около 60°), чем при последующем гидравлическом транспор­тировании (около 90°, «мокрая выгрузка»)

В последнее время разработан тип замоч­ного чана с плоским дном Такие чаны могут применяться самостоятельно или в качестве второго чана в комбинации с цилиндро-кони-ческим чаном (рис 2 41)

Подобный замочный чан представляет со­бой цилиндрическую емкость с плоским дном, на ситовом днище которого из нержавеющей стали, имеющем 24-32%-ную щелевую про-

\одную поверхность размещается ячмень Рас пределение ячменя и выгрузка уже наклюнув­шегося материала осуществляется с помощью многорукавного радиального разгрузочного механизма который при необходимости может подниматься и ти опускаться Находящиеся на нем «весла» могут перемещать материал либо к середине или на края, либо разравнивать его (рис 2 42)

Для аэрации замачиваемого материала под ситовым тнищем имеются форсунки сжа­того воздуха Д тя промывки пространства пот ситовым днищем размещены водяные фор сунки Благодаря размещению материала рав номерным стоем в замочном чане возможно добиться быстрого и равномерного его прора стания

Чаны с плоским днищем требуют несколь ко большего расхода воды чем чаны с ворон кой так как пространство под ситовым дном нельзя уменьшить Чтобы несмотря на это, экономить воду, на некоторых солодовенных

заводах применяют специальное устроис жн [ дта поддержания над ячменем понижена » уровня воды

В замочных чанах с плоским дном уже той части зерна, которая в замочных чанах воронкой оказывается в невыгодном пою <

НИИ

Еще одну возможность дают шнеки дли замачивания которые могут применят -для мойки, а также для предварительной основного замачивания ячменя (рис 2 43)

Ячмень подается в заполненный вод' жетоб и медленно перемещается из воды i kiohho установленным шнеком При этом я мень естественно насыщается водой Ci удаляется через предварительно установ ное устройство

Особенно интенс ивно процес с мойки i текает в замочном барабане (рис 2 43а и 2 i

Во вращающемся барабане ячмень в i ние 30-45 мин заливается водой при 25 "С этом продвигаясь вверх с помощью no 11

Рис. 2.43. Шнек для замачивания'

1 — впуск воды для замачивания 2 — загрузка ячменя Рис. 2.436. Вид внутри замочного барабана Фото 3 — выпуск ячменя Солодовенный завод Friednch Weissheimer

пых корзин, расположенных внутри корпуса. Хороший эффект промывки барабаном сказы­вается прежде всего на удалении с поверхно­сти зерен спор плесневых грибов («антигашин-говый барабан»). Замочный барабан способ­ствует также ускоренному водопоглощению ячменя до 27-30% влажности.

На рис. 2.44 приведен разрез современно­го цеха для замачивания.

Используются также и другие варианты размещения.

Для сравнения:

Конусные замочные чаны

Используемые размеры — на 50-60 т ячменя; для увеличения суточной выработки исполь­зуют несколько чанов, работающих параллель­но. Расход воды — 4-6 м³ на тонну ячменя.

Чаны с плоским дном

Рассчитаны на загрузку больших партий и обеспечивают равномерную переработку про­дукта. К их недостаткам относят:

• увеличение затрат на устройство решетча­ того настила, погрузочной и разгрузочной машины;

• увеличение водопотребления — до 5-7 м³ на тонну ячменя — из-за неиспользуемого пространства под решеткой;

• необходимость ручной очистки простран­ ства под решеткой.

Замочные барабаны

Особенно хороши для первой фазы замачш ния в комбинации с последующим замачл i нием в непрерывном токе воды и воздуха и с воздушно-оросительным замачиванием. В донотребление в них невелико, от 0,6 до 0,8 ■ на тонну ячменя.

Объем чана с воронкой вычисляют ка-сумму объемов цилиндра и конуса с одинаю выми диаметрами основания. Объем плоско го чана вычисляют как объем цилиндра.

V₄ = V_U + V_K; _h У_ц = _ЭТ2-п_ц,У_к = яг²--;

Пример

Диаметр чана составляет 4,90 м. Высота цилиндрической части 1,9 м, конической — 2.40 м Каков объем чана с воронкой?

d) Объем цилиндрической части:

У„ = .т г² • h_u = 3,14 (2,45)² ■ 1,90 м;

У_ц = 35,81м³. б) Объем конической части:

V_K = ^Л '"' ^V = 3.14 ■ 2,45 м ■ 2,45 м : 3

V_K = 15,08 м³.

в) Объем замочного чана с воронкой' V₄ = \'_ц + \'_к = 35.81 м⁵ ->- 15.08 м '• = 50.89 м^! Чан имеет объем 50,9 м'.

Задание

Определить, скотыо) ячменя можно поме­стить в этом чане?

Мы исходим из средней массы 1 i.i ячменя, составляющего около 70 кг (см. раздел 1.1.5.2.3). При замачивании объем ячменя возрасчет 1и-)<1 пологим лощения примерно на 10%, и поэтом) 1.40 гл замоченного ячме­ня будет равно 70 га незамеченного ячменя:

1,40 гл = 70 hi

,„„„„ 508,9 гл • 70 м _о-,..

508,90 гл = = 2э44э ki.

1,40 гл

Итак, в этом чане можно ламочшь пример­но 25 т ячменя.

В настоящее время замочные чаны изге авливают для загрузки 75 т ячменя. В обще,¹ лучае считают, что на одну тонну ячменя тр€ >уется 2,4 м³ объема чана (включая простран тво для его подъема при аэрации).

J.3.3. Проведение замачивания

$i.iше уже было показано, что на перво [)азе замачивания водопоглошение очен >елико, а затем оно снижается. С друго :тороны, жизнедеятельность зерна к нача [у замачивания еще относительно низка, ;атем скачкообразно растет (особенно ды :ание).

|Это означает, что лишь в первые часы можно без особых забот держать ячмень под водой, а затем следует заботиться о подводе воздуха и отводе СО₂.

Замачивание осуществляют так, чтоб] [ан был заполнен водой; затем ячмень подг тся через отражательные щитки. Неболыпа [асть замачиваемого зерна не погружаете юл воду, несмотэя на движение. Это мертвы

зерна, которые собираются в переливе и за­тем реализуются как менее ценный корм. Эта часть, так называемый сплав, относительно невелика (от 0,1 до 0,2%).

Первая замочная вода всегда довольно сильно загрязнена, и поэтому ее следует быст­ро заменить. С другой стороны, важно эконо­мить воду из-за ее высокой стоимости.

Поэтому некоторые солодовенные заводы удалением сплава пренебрегают, предполагая, что эти пустые зерна, не представляющие осо­бой ценности даже как корм, в значительной мере уже удалены на рассеве в процессе очис­тки ячменя.

В замочном отделении потребляется око­ло 90% всей воды, необходимой для работы солодовни. Считается, что в зависимости от способа замачивания потребность в воде со­ставляет от 4 до максимум 7 м³. При повтор­ном использовании воды эту потребность можно снизить до 3,5 м³, но 0,94 м³ на 1 т яч­меня уходит только на то, чтобы поднять влажность с 12 до 45-46%. Дальнейшее сни­жение потребности в воде ниже указанной ве­личины невозможно потому, что вода требу­ется еще и для промывки ячменя.

В этой связи возрастает значение сухой предварительной очистки [157] ячменя с по­мощью полировочной машины. Таким обра­зом, количество промывочной воды (от 3 до 3,5 м³/т) можно сократить и уменьшить пла­ту за промышленные стоки. Данные по сред­нему загрязнению стоков солодовни состав­ляют:

• от 2,9 до 4,5 кг БПК₅ /т готового солода или, соответственно,

• от 3,4 до 7.95 кг ХПК /т готового солода.

Экономия воды достигается прежде все-i о повторным применением замочной воды.

Уже использованная вода должна приме­няться для замачивания следующей партии зерна. При этом стараются удалить не только загрязнения на поверхности зерен, но прежде всего — бактерии и плесневые грибы, кото­рые в некоторых странах устраняют с помо­щью хлопьеобразующих средств — флоку-лянтов, таких как сульфат алюминия, поли-акриламид или формальдегид (формалин). В Германии подобные методы запрещены со­гласно Закону о чистоте пивоварения.

С учетом вышеизложенного имеется боль­шой спрос на недорогие методы оборотной

иодоподготовки, помогающие снижать стои­мость воды и стоков.

В ряде новых исследований [ 188] было по­казано, что при повторном применении уже использованной замочной воды количество микроорганизмов существенно возрастает, од­нако их состав сильно изменяется в положи­тельную сторону. Грибок фузариум. образую­щий микотоксин, вытесняется значительным ростом плесневых грибов рода Geotrichum или Aureobasidium (а также в связи с добавкой стартовой культуры). В готовом солоде ис­следователи смогли обнаружить лишь очень небольшое количество микроорганизмов.

j

Повторное применение замочной воды приводит поэтому не только к уменьшению удельного количества стоков, но при про­чих равных условиях действует оздоравли­вающе (в микробиологическом смысле) на

конечной продукт — солод.

I

Через 4, максимум 6 часов первую замоч- | ную воду спускают, а ячмень обильно ■ аэрируют. Затем он продолжает впиты­вать воду со своей поверхности, и влаж­ность, называемая степенью замачива- j ния, продолжает повышаться. Образую­щийся СО₂ отводят в течение 10-15 мин каждый час, чтобы в прорастающем яч­мене могли полностью продолжаться жизненные процессы.

Подобная смена водяной и воздушной па­узы к настоящему времени изменилась настолько, что сегодня почти 80% време­ни замачивания составляет воздушная пауза.

При таком способе замачивания пребыва- i нис ячменя в замочном чане можно сокра- I титьдо 1-1,5 суток, так как водопог.юще-| ние продолжается на месте проращива­ния. В принципе оба этих процесса отделить друг от друга не представляется возможным.

Однако чтобы получить требуемую сте­пень замачивания (44-47%), водопоглощение в замочном чане следует довести примерно до 36-38%. Как правило, это достигается путем двукратной водяной паузы по 4 часа каждое в течение суток.

Пример
Рабочий	Продолжительность		Повышен»
этап		влажности
Водяная	Начало	4 часа	От 14
па\за			до 30°
при этом
аэрация	2-й +	По 15 мин
	3-й час
Затем
воздушная	4-й час	20 часов	От 30
пауза			до 34%
водяная	24-й час	3 часа	От 34
пауза			до 38"о
при этом	Каждый	По 15 мин
аэрация	час

В заключение ячмень выгружают и ра -I брызгивают еще необходимую воду в отдел - [ нии проращивания.

Нет необходимости обязательно придем живаться 24-часового ритма. Значительн важнее уметь «подстроиться» к условиям ро­та ячменя и его превращений, так что рит\ может быть совершенно другим. Естестве) -но, что это требует от обслуживающего nei -сонала определенной гибкости.

При таком интенсивном снабжении ячме­ня кислородом и водой следует иметь в вид¹, что уже в конце замачивания происходит раь-номерное наклевывание ячменя.

Замачивание завершается:

■ мокрым замачиванием под водой; ш воздушной паузой.