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

Во время работы нельзя допускать попадания зерна в трубы и в вентилятор. По окончании работы трубы нужно немедленно извлечь из зерна во избежание конденсации в них влаги.

Вредители пивоваренного ячменя и борьба с ними

Вредителями ячменя в зерноскладах являются грызуны (кры­ сы и мыши) и насекомые (клещи и долгоносики). Они причиняют большой вред, уничтожая ячмень и загрязняя его.

Клещ. Наиболее распространенными вредителями ячменя яв­ ляются клещи (рис. 11). Длина клещей не превышает 1 мм, види­ мы они только через лупу.

Проход через сито с отверстиями диаметром 1,5 мм рассыпа­ ют на черной бумаге и просматривают под конической лупой с увеличением в 5—10 раз. Степень зараженности устанавливают в зависимости от количества клещей в 1 кг ячменя: 1-я степень— 1—20 клещей; 2-я степень — более 20 клещей; 3-я степень — кле­ щи образуют сплошной войлочный слой.

По ГОСТ 5060—67 допускается зараженность ячменя кле­ щом только 1-й степени, такое зерно необходимо складировать отдельно и по возможности скорее передавать на очистку и сор­ тировку. Незерновые отходы зараженного ячменя следует сжи­ гать, а зерновые собирать в отдельную тару.

Клещи повреждают, главным образом, зародышевую часть зерна, что отражается на всхожести ячменя.

Средством борьбы с клещом является сушка ячменя, при ко­ торой клещи погибают. При пониженной температуре до 0°С кле­ щи впадают в оцепенение, при температуре — 15° С клещи поги­ бают. При понижении влажности до 12% клещи прекращают свою деятельность, а яйца их погибают.

Долгоносик. Наиболее опасным вредителем является амбар­ ный долгоносик (рис. 12); он и его личинки выедают всю внут-

40

их количества в 1 кг зерна: 1-я сте­ пень— 1—5 долгоносиков, 2-я степень — 6—10 и 3-я — более 10.

В связи с тем что долгоносик развивается внутри зерна, борь­ ба с ним очень затруднена. Самка долгоносика для откладыва­ ния яиц выгрызает ямку в зерне и, отложив яйцо, заделывает отверстие и образует пробочку (рис. 13). Личинка долгоносика развивается внутри зерна, питаясь запасными веществами эндо­ сперма. При благоприятных условиях (температура 27° С и влаж­ ность выше 14%) через 30 дней из яйца выходит молодой жучок.

Долгоносики не любят света и сквозняков. При температуре

—14° С и ниже долгоносик погибает. В зерновой массе они со­ бираются в более теплых участках, а при длительном хранении — в верхних слоях. При малейшем передвижении зерновой массы амбарный долгоносик замирает и отличить притворившегося жу­ ка от мертвого очень трудно.

Могут быть случаи попадания на завод ячменя, пораженного долгоносиком, так как скрытую форму заражения не удается иногда обнаружить. Долгоносики переносят многочасовую за­ мочку и выползают из зерна на току или в солодорастильных ящиках только на второй-третий день роста зерна. В этом случае необходимо тщательно сметать со стен и пола ползающих долго­ носиков и сжигать их вместе с сором. Оставшиеся в солоде дол­ гоносики погибают на нижней решетке солодосушилки при высо­ кой температуре и отделяются от солода вместе с ростками.

По ГОСТ 5060—67 ячмень, зараженный долгоносиком, на пи­ воваренный завод не принимается.

Предупредительные меры борьбы с амбарными вредителями сводятся к следующему:

не принимать ячмень влажностью выше 15,5% и зараженный амбарными вредителями;

перед приемкой ячменя нового урожая в зерноскладах провес­ ти дезинсекцию;

в период хранения зерна зерносклады содержать в порядке, не допуская повышения температуры и влажности зерна;

зимой склады с ячменем регулярно проветривать и промора­

41 ‘

живать, а в летний период — сохранять в зерновой массе пони­ женную температуру;

при обнаружении амбарных вредителей в зерне зараженный ячмень перелопатить, снизить температуру зерна, а также очис­ тить его на зерноочистительных машинах;

партии ячменя с обнаруженным клещом складировать в изо­ лированном помещении и по возможности в первую очередь сда­ вать в производство;

отходы от сортировки зараженных партий зерна обязательно собирать в мешки, ссыпать отходы на пол не допускается;

помещения и тару из-под зараженного ячменя тщательно продезинфицировать.

Уничтожение амбарных вредителей химическими способами проводится на пивоваренных заводах по инструкции Инспекции по борьбе с вредителями зерна.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Какие требования предъявляют к пивоваренному ячменю при приемке?

2.Как подготавливают склады к приемке ячменя?

3.Какие бывают типы зернохранилищ и как хранится в них ячмень?

4.Какие условия необходимы при хранении ячменя?

5.Отчего может произойти согревание ячменя?

6.Когда необходимо перелопачивание или перекачка зерна при хранении?

7.Какие бывают вредители ячменя и меры борьбы с ними?

8.Для чего производится очистка и сортировка зерна?

9.Какие требования должны предъявляться к сортированному ячменю?

Г л а в а III. П Р И Г О Т О В Л Е Н И Е СОЛОДА

Основным зерновым сырьем для приготовления пива (пивного сусла) является ячменный солод, который бывает двух типов — светлый и темный. Качество и тип солода определяют свойства получаемого из него пива. С о л о д о м называется зерно, прора­ щенное при особых условиях, предварительно насыщенное водой. С о л о ж е н и е м 'принято называть процесс проращивания замо­ ченного зерна в искусственных условиях, по возможности при­ ближенных к условиям прорастания в почве, а также все техни­ ческие операции, сопутствующие постепенному превращению яч­ меня в солод, отличающийся по химическому составу от зерна.

Проращенное влажное зерно с ростками в конце соложения называется з е л е н ы м с о л о д о м . Высушенный, освобожден­ ный от ростков соложеный ячмень называется сухим солодом. После 3—4-недельной вылежки сухой солод может быть исполь­ зован для производства пива.

Приготовление пивоваренного солода состоит из следующих операций: очистки и сортировки ячменя, замачивания ячменя, проращивания (солодоращения) ячменя, сушки зеленого солода, очистки сухого солода от ростков, отлеживания солода.

Схема производства солода представлена на рис. 14.

42

п

Рис. 14. Схема производства ячменного солода:

1 — приемный бункер для ячменя; 2 — весы; 3 — нория; 4 — сепаратор первичной очист­

Замачивание ячменя

Замачивание ячменя — первый этап процесса соложения. Условия замачивания (температура воды, выравненность зерна, достаточное содержание кислорода в воде) значительно влияют на весь процесс соложения, длительность его, потери питатель­ ных веществ зерна и качество готового солода. Основная цель замачивания состоит в том, чтобы дать ячменю необходимое ко­ личество воды для возбуждения его жизнедеятельности и про­ растания, а также очистить его от пыли и грязи, удалить легкие зерновые и незерновые примеси, оставшиеся после очистки и сор­ тировки, продезинфицировать зерно.

Влажность замоченного ячменя называется степенью замачи­ вания или градусом замочки. Эта величина складывается из пер­ воначальной влажности зерна и количества воды, поглощенной зерном во время замочки.

Очистка ячменя от пыли и грязи достигается энергичным пе­ ремешиванием зерна в воде. Легкие зерновые и незерновые при­ меси (сплав) при перемешивании всплывают на поверхность во­ ды и вместе с ней удаляются. Сплав следует удалять своевремен­ но, так как, пропитавшись водой, часть его погружается и оседает, в дальнейшем освободить от него зерно будет трудно.

Дезинфекцию зерна проводят с целью обезвреживания его от

43

микроорганизмов, имеющихся в большом количестве на поверх­ ности зерна.

Замочное отделение располагают обычно между зернохрани­ лищем и солодовней, чтобы обеспечить подачу сухого зерна в за­ мочные чаны и выгружать замоченный ячмень в солодовню са­ мотеком. Помещение должно быть изолированным, так как при загрузке зерна в замочные чаны выделяется много пыли.

В замочном отделении должно быть естественное освещение, вентиляция и температура воздуха в нем не выше 15° С.

ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ЗАМАЧИВАНИИ

Главным решающим процессом при замачивании ячменя, свя­ занным с жизнедеятельностью зародыша, является процесс на­ сыщения зерна влагой.

При замачивании влага поглощается ячменем неравномерно и общая влажность зерна не дает об этом процессе правильного представления. Мякинная оболочка пропитана веществами, не пропускающими воду, поэтому первоначально вода поступает в зерно у его основания. Здесь оболочка не закрывает зерно, и во­ да проходит через трахеиды — удлиненные сосудовидные мерт­ вые клетки.

В правильно замоченном ячмене в основании зерна содер­ жится 47,1 % влаги, в середине 38,3% и в кончике 39,1% Влаж­ ность зародыша достигает 68—75%. Следует, однако, заметить, что выравнивание влаги во всей массе зерна происходит в пер­ вые сутки проращивания.

Влага поглощается зерном вначале быстро, потом медлен­ нее, причем исходная влажность зерна на скорость замачивания не влияет.

Длительность и степень замачивания зависят от ряда факто­ ров, основными из которых являются температура, величина зер­ на и достаточное снабжение его кислородом. При повышении температуры воды длительность замачивания зерна сокращается.

Наиболее благоприятной температурой для замачивания яч­ меня считается 10—12° С. При более высокой температуре воды зерно насыщается влагой быстрее, оно начинает интенсивнее ды­ шать, скорее поглощает кислород и выделяет углекислоту. По­ падая в воду, углекислота легко, растворяется и по мере накопле­ ния все более угнетающе действует на процесс дыхания и обмен веществ в зерне.

44

Процесс дыхания зависит от величины зародыша. И. Я. Весе­ лов установил, что дыхание эндосперма зерна в 250 раз слабее, чем зародыша. За весь процесс замачивания 1 т зерна образует до 21 кг углекислоты (за счет расхода углеводов), для удаления которой требуется около 130 м3 воздуха. Поэтому для правиль­ ного ведения процесса замачивания необходимо своевременно подавать зерну потребное количество кислорода и удалять обра­ зовавшуюся углекислоту.

Для снабжения замачиваемого ячменя кислородом применя­ ют способ воздушно-водяной замочки, при котором зерно попе­ ременно находится определенное время под водой и без воды.

Насыщение воды кислородом при прочих одинаковых усло­ виях ускоряет процесс замачивания ячменя. На этом принципе Н. И. Булгаковым разработан способ замочки ячменя водой, насыщенной кислородом; степень замочки ячменя 44,17% была достигнута за 47 ч 40 мин, а при воздушно-водяной замочке — за 61 ч, причем влажность зерна достигала только 43,06%.

Величина зерна также значительно влияет «а скорость зама­ чивания. Крупное зерно насыщается влагой медленнее, чем мелкое.

По достижении требуемой влажности замачивание прекраща­ ют. Конечная величина влажности (43—47%) зависит от типа приготовляемого солода: при соложении светлого солода степень замачивания должна быть 43—45%, а темного — до 47%.

Очень важно не допустить перемочки зерна \ которое может поглотить до 68% влаги. Перемоченный ячмень может испортить всю партию зерна, при этом может появиться плесень, а иногда на зернах образуются «гусары» (вышедшие из-под оболочки про­ растающего ячменя листочки будущего растения). Появляются признаки брожения в зерновой массе с образованием спирта, углекислоты, с повышением кислотности и появлением фруктово­ го запаха (продуктов неполного окисления).

Для ускорения степени замачивания, активизации зародыша и начала процесса прорастания зерна применяют специальные активаторы, в том числе химические вещества: перманганат (КМп04), перекись водорода, фосфаты и т. д. Добавлять актива­ торы следует в воду за 3—4 ч до конца замачивания ячменя пе­ ред выгрузкой его из чана. В этот период оболочка зерна наибо­ лее проницаема.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ ПРИ ЗАМАЧИВАНИИ ЗЕРНА

Замочку зерна производят следующим образом. Вымытый за­ мочный чан наполняют водой примерно до половины его объема, затем в воду засыпают отсортированный, предварительно взве-1

1 Из перемоченного зерна при надавливании брызжет кашицеобразная масса.

45

шенный ячмень. После этого снизу чана вновь подают воду и одновременно в него через барботер подают воздух. Сжатый воз­ дух поступает через отверстия в барботере в слой зерна и слегка перемешивает, его в воде. Загрязненную воду вместе с щуплыми зернами и другими легкими примесями удаляют через верхний вырез в чане в коробку; легкие примеси зерна остаются на сет­ ке, а вода стекает в канализацию.

Для полного перемешивания или перекачивания зерна в дру­ гой чан подачу воздуха в барботер прекращают. Сжатый воздух по трубе подают в центральную трубу, в ней под действием воз­ духа начинают двигаться зерно, вода и воздух; плотность этой массы вследствие наличия воздуха становится меньше, чем плот­ ность окружающих трубу зерна и воды, и поэтому они вытесня­ ются вверх по трубе. При перемешивании зерна отражательная головка (колпак) или сегнерово колесо вращаются и распреде­ ляют зерно вдоль стенки чана. При перекачке к отражательной головке подставляют трубу и зерно направляют в другой чан.

При движении воды и трении зерна между собой механиче­ ские примеси быстро отделяются от ячменя.

Для улучшения мойки зерна на некоторых заводах ставят дополнительные чаны, предназначенные только для мойки зерна.

СПОСОБЫ ЗАМАЧИВАНИЯ ЯЧМЕНЯ

Способы замачивания выбирают в зависимости от техническо­ го оснащения завода, а главное, чтобы в наиболее короткий срок достичь достаточного насыщения зерна водой, обеспечивающего нормальное соложение ячменя.

В настоящее время наиболее распространенные способы за­ мачивания ячменя: воздушно-водяной, в непрерывном токе воды и воздуха и воздушно-оросительный. Зерно аэрируется при этих способах сжатым воздухом.

Различают холодное (температура воды 10° С), нормальное (температура воды 10—15° С), теплое (температура воды 17— 25° С) замачивание.

При использовании любого способа замачивания зерно долж­ но быть предварительно промыто и продезинфицировано.

Воздушно-водяное замачивание. В замочный чан набирают воду до половины его объема. Отсортированный ячмень взвеши­ вают на автоматических весах и засыпают его тонкой струей в чан с водой. Для лучшего смачивания и мойки зерно перемеши­ вают сжатым воздухом.

После засыпки всей порции ячменя в чан слой воды должен быть выше поверхности зерна на несколько сантиметров.

В первой воде, предназначенной для промывки, зерно нахо­ дится 1—2 ч. За это время легкие зерна и сорные примеси (сплав) всплывают и тотчас же удаляются. Затем этот ячмень моют вторично, грязную воду вытесняют свежей водой, которую

46

подают снизу. Промывают зерно до тех пор, пока вода не будет чистой, после этого в воду добавляют дезинфицирующие веще­ ства и оставляют зерно в воде на несколько часов.

По этому способу замачивания ячмень поочередно оставляют в воде (водяное замачивание) и без воды (воздушное замачива­ ние). Пребывание зерна под водой и без воды повторяют, пока влажность замоченного ячменя не будет требуемой. Продолжи­ тельность замачивания зависит от температуры воды и качества ячменя.

Для обеспечения жизнедеятельности зерна ячмень продувают воздухом в течение 5 мин, через каждый час независимо, нахо­ дится ли он под водой или без воды.

Один раз в смену перед спуском воды зерно перемешивают сжатым воздухом около 40 мин, перекачивая его через централь­ ную трубу. В чанах другого устройства каждую смену в течение 15 мин зерно перемешивают продуванием воздуха через коль­ цевой барботер.

Примерный график воздушно-водяной замочки с продувани­ ем приведен ниже.

Последние четыре операции повторяются до тех пор, пока не будет достигнута нужная степень замачивания зерна (для свет­ лого солода 43—45%, для темного 44—47%). Продолжитель­ ность замачивания зависит от температуры воды и качества ячменя.

Воздушно-оросительное замачивание. Этот способ, разрабо­ танный ВНИИПБП, обеспечивает благоприятные условия жиз­ недеятельности зародыша, хорошее разрыхление и лучшую фер­ ментативную активность солода. Процесс замачивания зерна про­ текает быстрее — за 6 суток вместо 7.

После мойки и дезинфекции ячменя в чан набирают воду и зерно оставляют под водой на 6 ч. Затем воду спускают и начи­ нают орошение зерна с помощью сегнерова колеса или другого устройства. Вода из чана вытекает через открытый вентиль спуск­ ной трубы. Периодически через зерно просасывают сверху вниз

47

вентилятором воздух для отсасывания углекислоты, накопляю­ щейся в нижних слоях зерна. Орошение с аэрированием продол­ жают 18—20 ч, затем опять набирают воду и оставляют зерно под водой на 2—4 ч.

Орошение с аэрированием и небольшими выдержками зерна под водой повторяют до получения необходимой влажности яч­ меня. Температура замочной воды должна быть 10—12° С.

Трудноразрыхляемые ячмени замачивают до влажности 46— 47% в течение 56—62 ч. Температура проращивания зерна не должна превышать 15° С.

Легкоразрыхляемые ячмени следует замачивать при 10—12° С до влажности 43—45% в течение 46—48 ч и проращивать по хо­

Замачивание в непрерывном токе воды и воздуха. При воз­ душно-водяном способе замачивания кислород, растворенный в воде, поглощается зерном в течение первых 30—40 мин, а перио­ дическое продувание воздуха при замачивании также не обеспе­ чивает равномерного дыхания зерна.

По способу, предложенному Н. И. Булгаковым, ячмень зама­ чивают при непрерывном притоке воды, в которой содержится достаточное количество растворенного воздуха. Замочные чаны для этого способа оборудуются барботерами. Для насыщения воды воздухом и подачи его вместе с водой устанавливают сме­ ситель, в который поступает вода и сжатый воздух.

Воду на замачивание подают из водонапорного бака, к кото­ рому подводится пар для подогрева воды до температуры 12— 17° С в зависимости от качества ячменя. Смеситель для воды и

48«

воздуха монтируют на магистральной трубе вблизи замочного чана. Подачу воды и воздуха регулируют вентилями с обратны­ ми клапанами. Барботер помещают в конусной части замочно­ го чана.

Замачивание производят по следующей схеме. В замочный чан до половины его объема набирают воду, засыпают ячмень и одновременно тщательно перемешивают его воздухом. Через 10— 15 мин после загрузки зерна прекращают подачу в чан воздуха, а поднявшийся на поверхность воды сплав через 1 ч снимают. После этого снова пускают воду, зерно в воде перемешивают воздухом, снимают остатки сплава, грязную воду спускают. За­ тем открывают одновременно водяной и воздушный вентили, на­ полняют чан свежей водой и устанавливают небольшой ток воды снизу, чтобы она стекала тонкой струей через сливную коробку. Интенсивность продувания устанавливают такую, чтобы на по­ верхности воды над зерном непрерывно выделялись пузырьки воздуха.

Продолжительность замачивания зерна при непрерывном при­ токе воды и воздуха — от 36 до 70 ч в зависимости от темпера­ туры воды и свойств ячменя. По достижении требуемой степени замачивания воду из чана спускают через нижний кран, а зерно передают в солодовню для соложения.

Прорастание зерна при этом способе замачивания заканчива­ ется на сутки быстрее, чем при воздушно-водяной замочке.

ДЕЗИНФЕКЦИЯ ЗЕРНА

К дезинфицирующим веществам, применяемым при замачи­ вании ячменя, относятся хлорная и гашеная известь, формалин, марганцовокислый калий и перекись водорода.

Зерно дезинфицируют при всех способах замачивания. Де­ зинфицирующие вещества добавляют в виде готового раствора во вторую воду, когда зерно уже отмыто от грязи.

На 1 т зерна расходуют 300 г хлорной извести или 3 кг нега­ шеной извести, добавляют 500 г 40%-ного формалина (все в ви­ де раствора). Растворы дезинфицирующих веществ следует при­ готовлять в отдельных сосудах с соблюдением всех правил тех­ ники безопасности. Марганцовокислый калий (перманганат) КМп04 в количестве 10 г на 1 т не только действует, как дезин­ фицирующее вещество, но и способствует улучшению прорастаемости зерна.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ЗАМАЧИВАНИЯ И ГОТОВНОСТИ ЯЧМЕНЯ К СОЛОЖЕНИЮ

При замачивании зерна контролируют соблюдение техноло­ гического режима и температуру воды; в конце замачивания пе­ риодически определяют степень замачивания зерна.

49