книги из ГПНТБ / Чукмасова, М. А. Технология и оборудование пивоваренного производства учеб. пособие

секции (около 100 м2 каждая) и берут пробу из пяти точек сек­ ции из трех слоев (верхнего, среднего и с пола).

Общая масса средней пробы, состоящая из всех выемок зер­ на, должна быть не менее 2 кг от каждых 16 т ячменя.

Отобранные от одной партии выемки ячменя высыпают на брезент, определяют однородность по внешнему виду и ссыпают исходный образец в мешочек, который отправляют в лаборато­ рию. В мешочек вкладывают этикетку с указанием сорта ячменя, года урожая, организации, которой принадлежит зерно, номеров закрома, склада, массы партии в килограммах, даты. В лаборато­ рии от зерна исходного образца в свою очередь отбирают сред­ нюю пробу '. От полученной средней пробы отбирают часть зерна в две сухие банки с притертыми пробками — для химического анализа в лаборатории.

У оставшегося зерна определяют цвет, запах и внешний вид. Крупный сор (соломинки, колосья, обрывки шнура-завязки, ком­ ки земли) отбирают, взвешивают и вычисляют засоренность в процентах к массе образца.

Натура зерна. Натурный вес зерна определяют в приборе, на­ зываемом литровой пуркой.

Натура ячменя колеблется в больших пределах: у ячменей Украины она составляет 600—750 г/л, ячменей Прибалтики и РСФСР — 620—730 г/л.

Масса. Масса 1000 зерен определяется, помимо натуры, для более полной и правильной оценки ячменя. По этому показате­ лю ячмени разделяются на легкие, имеющие массу 1000 зерен на сухое вещество до 40 г, средние ■— до 44 г и тяжелые — свыше 45 г. Масса 1000 зерен хороших двухрядных ячменей колеблется от 37 до 48 г, в среднем около 40 г на сухое вещество.

Выравненность ячменя. Выравненность определяют в лабора­ тории на аппарате с сортировочными ситами. На трясучке укре- * плен деревянный ящик с тремя ситами с отверстиями длиной 20 мм и различной шириной: первое 2,8, второе 2,5 и третье 2,2 мм. На верхнем сите имеется крышка, а под нижним — лоток. На верхнее сито высыпают 100 г ячменя, привинчивают крыш­

ку и на 5 мин включают аппарат, который делает 300 продоль­ ных качаний в минуту.

Отходы собирают на лотке, к ним добавляют половинки и примеси, отобранные из зерна на ситах. Зерно с каждого сита взвешивают и определяют процентное содержание отходов.

Степень выравненное™ определяют по сумме зерен ячменя, остающихся на двух соседних сортировочных ситах, т. е. на си­ тах с отверстиями 2,8—2,5 или 2,5—2,2 мм.

Засоренность зерна. В ячмене различают две примеси — сор­ ную (включая вредную) и зерновую.

30

культурных растений, которые не относятся к основному зерну и зерновой примеси: зерна ячменя, пшеницы, ржи, овса, полбы с испорченным эндоспермом или выеденным зародышем (погнив­ шие, поджаренные, изъеденные вредителями) и вредная примесь.

Среди сорняков есть вредные для здоровья и ядовитые при­ меси (куколь, плевел опьяняющий, вязель, горчак розовый, гор­ чак-сафора, гелиотроп опушено-плодный, триходесма инканум, головня, спорынья и др. (рис. 8).

Куколь относится к семейству гвоздичных. Форма его семян почковидная, поверхность их бугорчатая, окраска черная, мато­ вая, иногда коричневая. Размер семян: длина 3,0—3,8 мм, шири­ на 2,0—3,5, толщина 1,5—3 мм. Засоряет яровые посевы. Семена куколя ядовиты, обладают наркотическим действием. Встречают­ ся в заготовляемом зерне до 1%.

Горчак-сафора относится к семейству бобовых. Форма семян округлая, яйцевидная; поверхность блестящая, окраска желтая или светло-коричневая. Размеры: длина 4—5 мм, ширина 3,0— 4,0, толщина 2,0—2,5 мм. В семенах содержатся ядовитые алка­ лоиды.

Горчак розовый, васильковый относится к семейству сложно­ цветных. Форма семян удлиненная, яйцевидная, сжатая с боков.

Донник белый относится к семейству бобовых. Форма зерна

31

округло-яйцевидная. Размеры: длина 3—4 мм, ширина 1,75—2,0, толщина 1,0—1,25 мм. В семенах донника содержится пахучее вещество кумарин.

Плевел опьяняющий относится к семейству злаковых. Семена серо-зеленого цвета. Размер: длина 4,5—7,5 мм, ширина 2,0— 2,5, толщина 1,5—2,0 мм. Длина ости 3,5—15 мм. Употребление зерна с примесью плевела вызывает отравление, похожее на опьянение.

Овсюг относится к семейству злаковых. Форма зерна верете­ нообразная. Размеры: длина 15—20 мм, ширина 1,5—5,2, толщи­ на 0,9—3,0 мм. Характерным является наличие подковки у осно­ вания зерна.

Триходесма относится к семейству бурачковых — многолетнее растение, ядовитый сорняк, ядовиты листья и плоды. Плод в ви­ де орешка или сросшихся орешков. В плодах содержится по

4плоских серовато-зеленых орешка длиной 7—10 мм, шириной

€—7 мм. В триходесме находится смесь алкалоидов, в частнос­ ти триходесмин.

При уборке хлебов комбайнами зубья барабана растирают сочные части растения. Выделяющийся при этом клеточный сок смачивает зерно, делая его ядовитым.

Головня — грибковое заболевание, поражает рожь, пшеницу, ячмень. Различают два вида головни — пыльную и мокрую. Спо­ ры головни, проникнув в завязь зерна, образуют грибницу. Зерно с грибницей пыльной головни трудно отличить от здорового, иногда оно имеет матовую и более морщинистую поверхность. От зерна, пораженного спорами мокрой головни, сохраняются только оболочки, заполненные спорами, так называемые «мешоч­ ки» головни. При уборке, очистке и транспортировке зерна эти мешочки раздавливаются и загрязняют здоровое зерно. Мокрая головня в результате содержания триметиламина придает зерну селедочный запах.

Спорынья — паразитический грибок, поражающий рожь, пше­ ницу и ячмень в период цветения. В результате поражения спо­ рыньей в цветке вместо зерна образуется рожок фиолетового цве­ та (склероций) длиной от 5 до 20 мм, в котором содержится ядо­ витое вещество — эрготамин.

Определение зараженности. Зараженность долгоносиком и клещом определяют просеиванием 1 кг ячменя, отобранного от среднего образца, через сито с круглыми отверстиями в течение

3мин.

Для определения зараженности зерна долгоносиком диаметр отверстий сит должен быть 2,5 мм, а клещом — 1,5 мм. Все, что пройдет через сито, помещают на стекло, под которое подклады­ вают черную бумагу.

С помощью лупы с увеличением в 5—10 раз устанавливают наличие клещей и подсчитывают их. Для определения заражен­ ности долгоносиком вручную разбирают зерно, прошедшее через

32

сито. Отбирают и считают только живых долгоносиков, мертвых относят к сорной примеси.

Стекловидность. Стекловидность ячменного зерна определяет­ ся при поперечном разрезе.

Поверхность разреза зерна может быть мучнистой или стек­ ловидной. Стекловидность различают постоянную и временную, которая исчезает при замочке зерна. Следует отметить, что ячме­ ни с постоянной стекловидностью трудно перерабатываются на солод.

Определение прорастаемости ячменя. Энергия прорастания определяется через три дня и характеризует количество зерен, могущих быстро одновременно прорасти. Способность прораста­ ния определяется через пять дней и указывает на общее коли­ чество зерен, способных прорасти за время соложения.

Показатели энергии и способности прорастания должны быть близкими между собой, разница между ними допустима 2%.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Из каких стадий (перечислить) состоит процесс производства пива?

2.Что является основным сырьем для производства пива?

3.Какое зерновое сырье, кроме ячменя, применяется при производстве пива?

4.Каковы отличительные свойства пивоваренного ячменя, назовите несколь­ ко сортов пивоваренного ячменя?

5.Какое морфологическое строение ячменя?

6.Основные показатели химического состава ячменя?

7.По каким показателям оценивается качество ячменя на пивоваренных

заводах?

8. Что такое средний образец (проба) зерна?

9.Что такое натура ячменя, как она определяется?

10.Что такое энергия и способность прорастания? Какие показатели должны быть для пивоваренного ячменя?

11. Содержание крахмалистости и экстрактивности (в процентах) у хороше­ го пивоваренного ячменя?

12.Каково строение шишки хмеля? Наиболее ценная часть хмеля?

13.Что придает горечь пиву?

14.Что такое жесткость воды и в каких единицах она выражается?

15.Какая вода нужна для изготовления пива?

16.Для чего применяют хмель в пивоварении?

Г л а в а II. ПРИЕМ, ОЧИСТКА И ХРАНЕНИЕ СЫРЬЯ

На пивоваренных заводах необходимо иметь большие запасы ячменя, почти на девятимесячную потребность, чтобы обеспечить бесперебойную работу производства и правильную организацию переработки зерна.

Прием и транспортировка ячменя

На пивоваренных заводах, имеющих подъездные железнодо­ рожные пути, ячмень подвозят в вагонах. Там, где нет подъезд­ ных путей, ячмень доставляют с железнодорожной станции ав­ тотранспортом. Поступившее зерно взвешивают и выгружают из вагонов различными разгрузочными средствами: механизирован­ ными лопатами, ленточными транспортерами, шнеками, нориями и пневматическим транспортом — к месту хранения. Количество и вид транспортировочных средств зависят от общей механиза­ ции завода, расположения зернохранилищ и солодовен, где пе­ рерабатывается зерно. В дальнейшем при хранении и переработ­ ке ячмень и солод будут многократно транспортироваться.

Учет зерна, солода и отходов

Зерно, солод, хмель и другие материалы, поступающие на пивоваренный завод и отпускаемые со складов на производство для переработки, а также все отходы — солодовые ростки и дру­ гие зерновые отходы — учитывают по массе. Для этой цели на заводе установлены стационарные весы для взвешивания гру­ зов, поступающих на автотранспорте, подвижные неравноплечие весы для взвешивания небольших партий, весы десятичные или сотенные и автоматические с опрокидывающимся ковшом.

Для правильного показания массы весы должны быть устой­ чивы (не качаться), иметь большую чувствительность.

Очистка и сортировка ячменя

Ячмень, поступающий на пивоваренные заводы, представляет собой пыльную с различными примесями зерновую массу. Зерно в таком состоянии нельзя хранить, ухудшаются условия труда при его переработке, а механические примеси могут испортить машины. Поэтому перед хранением ячмень предварительно очи­ щают, а перед переработкой вторично очищают и сортируют.

Технологическая схема очистки и сортировки зерна показана на рис. 9.

Первичную очистку ячменя проводят при приеме больших партий зерна на длительное хранение. Зерно последовательно пропускают Через зерновой сепаратор, магнитный аппарат, триер и сортировочные сита.

34

От сорной и минеральной примесей зерно освобождают на сепараторе; мелкие металлические предметы (гвозди, гайки и пр.) извлекаются магнитным аппаратом. Семенная и зерновая при­ меси отделяются на триере (куколеотборнике) и на сортировоч­ ных ситах. При сортировке ячмень разделяют по величине зерен на I, II и III сорта. С технологической точки зрения выравненность ячменя имеет первостепенное значение при замочке и про­ ращивании зерна.

Очищать и сортировать зерно следует в отдельном поме­ щении.1

Рис. 9. Технологическая схема очистки и сорти­ ровки зерна:

Хранение ячменя

Ячмень поступает на заводы большими партиями в очень ко­ роткий период времени, поэтому приемке зерна и хранению его в течение длительного периода придается большое значение. Су­ ществуют два основных способа длительного хранения зерна — напольное и силосное. Хранение зерна в таре, бунтах, насыпью и под навесом разрешается в исключительных случаях и на очень короткий срок.

Амбарные или напольные зернохранилища. Зернохранилища такого типа строятся на небольших пивоваренных заводах, они бывают кирпичные, одно-, двух- и трехэтажные. Полы в зерно­ хранилищах деревянные горизонтальные или наклонные к месту выгрузки. В амбарах зерно хранят насыпью — на полу или в за­ кромах (ларях). Стенки закрома обычно делают разборными, высотой 1,5—2,5 м. Пол служит дном закрома. Загружают и раз­ гружают закром сверху или сбоку.

Недостатки такого способа хранения зерна следующие: за­ трудняется механизация загрузки, выгрузки и подработки (очи­ стки) зерна, повышается влажность ячменя в нижних слоях, ма­ лопроизводительно используются площади амбара.

При напольном хранении на 1 т зерна требуется большая пло­ щадь — 2,5—3,0 м2.

Хранение зерна в элеваторах силосного типа. На пивоварен­ ных и солодовенных заводах большой производительности хранят ячмень в закромах квадратной или круглой формы с неразбор-

36

ными стенами высотой 10—30 м; такие закрома называются силосами (рис. 10).

Хранение ячменя в силосах высоким слоем допускается при влажности зерна 12—15% (сухое и средней сухости).

Силосные зернохранилища, оборудованные машинами для приемки, перемещения и очистки зерна, называются элевато­ рами.

При хранении ячменя на элеваторах все операции с зерном, начиная с приемки, выполняются в следующей последователь­ ности. Зерно, выгружаемое из автомашин или железнодорожных вагонов, поступает в завальную яму (бункер), из бункера лен­ точным транспортером подается к ковшовому вертикальному транспортеру, который поднимает зерно на автоматические весы. После взвешивания зерно поступает на предварительную очист­ ку, затем на подсилосный ленточный транспортер и далее при помощи разгрузочных щитов или тележек распределяется по силосам.

В случае необходимой переброски зерна в другой силос или

транспортер, с него подается вверх ковшовым транспортером на автоматические весы, а затем направляется на повторную очист­ ку или на хранение в силос.

Проветривание или подсушка зерна производится в той же последовательности, что и отпуск в производство, но вместо бун­ кера зерно направляется снова на надсилосный ленточный транс­ портер и затем в один из бункеров.

Подготовка зернохранилищ. Зернохранилища подготавлива­ ют к приему зерна нового урожая летом (в июне, июле), когда остатки зерна и солода на заводе небольшие. Зерно складируют в одном помещении, чтобы все другие зернохранилища очистить, отремонтировать и сделать в них дезинсекцию (очистить от вре­ дителей ячменя). В амбарах деревянные полы вскрывают, а под­ полье засыпают слоем негашеной извести, ремонтируют двери для устранения щелей, проверяют исправность крыш, затягива­ ют окна сеткой от птиц.

Свежеубранный ячмень не может быть использован для соло­ жения по той причине, что он имеет пониженную всхожесть или совсем не прорастает, хотя зародыш зерна жизнеспособен. Это подтверждается тем, что зерно, освобожденное от оболочки, прорастает.

Свежий ячмень для пивоварения должен отлеживаться и до­ зревать в течение 2—4 месяцев!. Это происходит при хранении зерна на заводах. При необходимости переработки зерна ранее указанного срока производят искусственное дозревание подсуши­ ванием и применением химических средств.1

1 Практически установлено, что для отлежки достаточной месяцев.

37

Зерно подсушивают до влажности 10% в специальных су­ шилках горячим воздухом температурой 40—45° С при сильной вентиляции.

Химические средства — марганцовокислый калий (перманга­ нат) КМпС>4 и хлорную известь СаОСЬ — применяют для уско­ рения дозревания зерна при замочке, добавляя растворы этих веществ во вторую воду.

Биохимические процессы при хранении ячменя. При хранении пивоваренного ячменя необходимо соблюдать все условия, ис­ ключающие излишние потери и ухудшение качества зерна. Во время хранения в зерне происходят сложные биохимические процессы, на интенсивность которых значительно влияет влаж­ ность и скважистость зерновой массы.

Благодаря гигроскопичности зерна, зависящей от его хими­ ческого состава, в зерновой массе устанавливается влажность, соответствующая относительной влажности окружающего поме­ щения. Эта влажность называется равновесной.

Зерно поглощает влагу неравномерно — быстрее всего заро­ дыш, затем оболочка и медленнее всего эндосперм. Влага посту­ пает в зерно из окружающего воздуха и если в каком-либо уча­ стке она повышается, то сейчас же влага будет передвигаться в другие участки и там поглощаться зерном.

Теплопроводность ячменя очень небольшая, вследствие этого при хранении возможно согревание зерна на отдельных участках (очаговое). Передача тепла и перемещение влаги через зерно зависит и от скважистости зерновой массы, т. е. величины меж­ зернового пространства.

Повышение температуры при хранении зерна влечет за со­ бой усиленное дыхание, зависящее от влажности зерна и вели­ чины зародышей, составляющей 2,5—5% от массы зернышка. При влажности зерна 10% на 1 кг ячменя образуется до 9— 10 мг углекислого газа в сутки, при влажности 16—17% накапли­ вается уже 160—200 мг углекислого газа. Предельная влажность зерна для длительного хранения— 14—15%.

При повышенной влажности быстрее происходит самосогрева­ ние зерна, появляются посторонние запахи, повышается кислот­ ность, происходит глубокий распад белков с накоплением амми­ ака. Цвет зерна изменяется, кончики его темнеют, прорастаемость резко снижается. Зерно иногда совершенно портится и становится непригодным для соложения.

Неблагоприятные условия хранения ячменя при большой влажности и повышенной температуре способствуют появлению плесеней и развитию микроорганизмов на зерне. Низкая темпе­ ратура хранения и небольшая влажность ячменя служат гаран­ тией сохранности его качества, а главное — жизнедеятельности зародыша.

Уход за зерном во время хранения. Во время хранения зерна регулярно контролируют его температуру и влажность. В зави­

38

симости от способа хранения допускается различная влажность зерна: при хранении насыпью — до 14%, в силосах — до 13%.

Если ячмень согревается при напольном хранении, его про­ ветривают и охлаждают зернометом или вручную. При хранении зерна в силосах ячмень охлаждают проветриванием, перекачи­ вая его из одного силоса в другой.

Зерно, хранящееся небольшим слоем в складах, следует ох­ лаждать и проветривать зернометами и путем активного венти­ лирования.

Установлено, что подсушивание влажного зерна небольшим слоем в течение 12 ч благоприятно действует на зародыш, в то время как хранение влажного зерна высоким слоем в течение не­ скольких дней губит зародыш. Зерно становится непригодным для солодоращения.

Даже при нормальных условиях хранения ячмень теряет вла­ гу и часть углеводов на дыхание. В зависимости от продолжи­ тельности хранения зерна установлены нормы естественных по­

Действительные потери сухой массы ячменя могут быть мень­ ше нормативных, так как зависят от интенсивности дыхания зер­ на, а последняя — от влажности зерна и величины зародыша.

Для снижения влажности и температуры зерна во время хра­ нения в напольных зернохранилищах можно применить актив­ ную вентиляцию. Установка активной вентиляции состоит из виб­ ромолота, вентиляторов с набором труб и распределительной па­ нели (для включения электротока).

В толщу зерна, в то место, где согревается зерно, на 250— 300 мм ниже очага самосогревания вибромолотом забивают пер­ форированные трубы. Трубы ставят на расстоянии 2—3 м одну от другой. Наконечник трубы конусный, на цилиндрической час­ ти трубы имеются мелкие отверстия для прохождения воздуха. Воздух может нагнетаться и отсасываться.

При проветривании отсасыванием воздуха из толщи зерна уменьшается количество вредителей зерна.

39