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

более высокий слой грядки, температура может достигать 20— 22° С. Перелопачивание солода ведут через 10—12 ч, высоту гряд­ ки зерна снижают медленно, на шестой, седьмой и восьмой день

глубоким, чтобы все кончики его были растворены полностью. Темные сорта пива должны иметь приятный солодовый аро­ мат, компактную обильную пену и темный цвет. Поэтому во вре­ мя соложения ячменя для приготовления темного солода необ­ ходимо накопить в зерне большое количество сахаров, амино­ кислот, достичь очень хорошего растворения эндосперма, чтобы при сушке солода можно было получить красящие, ароматиче­

ские и вкусовые вещества.

Полное растворение эндосперма, глубокий распад белковых веществ и накопление при этом сахаров и аминокислот являют­ ся обязательными условиями для получения хорошего темного солода. Для этой дели предпочтительно применять ячмени с большим содержанием белков, чем для светлого солода.

Повышенный распад белков ячменя, накопление сахаров и глубокое растворение эндосперма достигается тем, что на пятыйшестой и седьмой-восьмой день проращивания дают солоду схва­ титься и оставляют его на 15—18 ч без перелопачивания. В со­ лоде накапливается большое количество углекислоты, дыхание зерна затухает, но ферментативные процессы усиливаются; осо­ бенно усиливается действие протеолитических ферментов.

60

Потери вещества на дыхание и ростки при ращении темного солода превышают 10%.

Наряду со светлым и темным солодом готовят еще со л о д - д и а ф а р и н — специально приготовленный солод с высокой осахаривающей способностью. Его используют иногда в случае пло­ хого осахаривания заторов. Для приготовления его берут ячмень с высокой прорастаемостью. Хороший солод получается из мел­ кого, хорошо очищенного и высокобелковистого ячменя.

Такой солод лучше всего готовить в холодное время года. Яч­ мень замачивают с интенсивным продуванием воздуха. Ж ела­ тельно, чтобы он наклюнулся в замочном чане. Содержание вла­ ги в замоченном ячмене должно быть в пределах 43—45%.

Ячмень проращивают в течение 10—12 суток при температу­ ре солода не выше 18° С и регулярном перелопачивании. При та­ ком длительном проращивании возможно появление «гусаров» и увеличение потерь.

Перелопачивание солода на токах является трудоемким про­ цессом. Для механизации его применяют различные по конструк­ ции плужки, в том числе электрические и ручные. Плужки хоро­ шо перелопачивают солод, рыхлят грядку, но недостаточно интенсивно проветривают и охлаждают его. Они дают хороший эффект тогда, когда не требуется сильно понижать температуру солода.

Преимущество соложения на токах перед другими видами проращивания состоит в том, что солодовщик может непосред­ ственно наблюдать за процессом и регулировать его. Недостатка­ ми токового соложения являются потребность в больших площа­ дях для токов, большая затрата физического труда и потребность в кадрах солодовщиков высокой квалификации.

Пневматическое солодоращение. В настоящее время почти по­ всюду солод готовят в пневматических солодовнях. В этих соло­ довнях полностью механизированы процессы соложения, сокра­ щены производственные площади, устранено влияние внешних воздействий, облегчен труд рабочих, увеличена производитель­ ность солодовен. Различие между пневматическим и токовым соложением заключается в том, что при пневматическом методе ращения замоченное зерно насыпают в ящики или барабаны высоким слоем — от 0,8 до 1,0 м и продувают кондиционирован­ ным воздухом. Ворошат зерно во время проращивания вращени­ ем аппарата или механическими ворошителями, а в отдельных случаях — лопатами.

Каждая пневматическая солодовня состоит из аппаратов для соложения (ящиков или барабанов), вентиляционной установки и камеры для кондиционирования воздуха.

С о л о д о р а щ е н и е в п н е в м а т и ч е с к и х я щ и ч н ы х с о л о д о в н я х . Ящичные солодовни получили наибольшее рас­ пространение на наших пивоваренных заводах. Соложение в них производится независимо от климатических условий. Зерно при

61

проращивании охлаждается проветриванием снизу вверх соответ­ ственно режиму увлажненным и очищенным воздухом.

Ячмень загружают в основном самотеком с помощью воды: замоченый чан с зерном наполняют водой) затем открывают вни­ зу конус. Вода вместе с зерном поступает в ящики. Зерно оста­ ется на сите, а вода проходит сквозь сито и по склону пола сте­ кает в канализационный трап. Замоченный ячмень разравнивают одинаковым слоем по всей площади сита высотой 0,8—1,0 м. При неравномерном слое воздух будет проходить в тех местах, где слой зерна тоньше, а более толстый слой останется без проду­ вания. Ячмень в этих местах будет греться и возможно появление плесени.

Через 20—30 мин после выравнивания слоя замоченный яч­ мень обсушивают сухим воздухом. Во время соложения объем зерна увеличивается. Высота слоя солода на пятый-шестой день достигает 1,0—1,1 м.

Прорастающее зерно греется в ящиках быстрее (более тол­ стый слой), чем на токах. В зависимости от температуры солода и помещения, а также от интенсивности роста продувание произ­ водится непрерывно или периодически. Температура солода не должна превышать 15—17° С; для охлаждения его при нагрева­ нии продувание производят увлажненным воздухом температу­ рой не выше 12° С.

Усиленная аэрация зерна является особенностью солодоращения в ящичных солодовнях и влияет на качество получаемого зе­ леного солода. Здесь нельзя допускать схватывание, а также ог­ раничивать аэрацию зерна без значительного повышения темпе­ ратуры.

Качество зеленого солода из ящичной солодовни и химиче­ ский состав его почти одинаковы с токовым солодом, но выход солода и экстрактивность его значительно лучше (выше почти на 1%), чем у токового солода вследствие меньших потерь на дыха­ ние и образование ростков.

При работе со шнековым солодоворошителем после укладки сит следует пропускать солодоворошитель в пустом ящике, а при выгрузке зеленого солода из ящика проследить за состоянием зеленого солода, лежащего на ситах. Появление на ситах тонкого слоя сросшегося ячменя указывает на неточность работы солодоворошителя или неправильную укладку сит. В этом случае надо или поднять сита, или прикрепить к шнекам куски резины.

Очень высокий слой ячменя в ящиках может нарушить пра­ вильное перемешивание и регулировку температуры, поэтому нельзя загружать ящики ячменя выше планок солодоворошителя, разравнивающих поверхность солода. Солод ворошат 2—3 раза в сутки в зависимости от качества ячменя и температуры со­ лода.

Ниже приводится примерный график работы солодоворошите­ ля и продувки зерна.

62

матической солодовне «передвижная грядка» отличается от дру­ гих способов тем, что механизированное ворошение солода про­ изводится ворошителем особой конструкции — типа ковшового транспортера — перемешиванием его на решетке в одну сторону по мере прорастания.

Этот способ внедрен на ряде пивоваренных заводов.

Схема работы следующая. Замоченный ячмень разгружают на сито, расположенное над первым и вторым подситовыми отде­ лениями. Ворошат ячмень два раза в сутки — через 12 ч вороши­ тель перебрасывает замоченный ячмень на сито над третьим и четвертым ситовым пространством. На свободную площадь за-

63

гружают новую партию замоченного ячменя. Через 12 ч первую грядку с площади третьего и четвертого отделений перемещают над пятым и шестым отделениями, а вторую грядку с площади над первым и вторым отделениями перемещают на площадь над третьим и четвертым отделениями и т. д. Замоченное зерно, пере­ двигаемое вдоль ящика, в течение 8 суток прорастает и превра­ щается в зеленый солод, который сбрасывают ковшовым элева­ тором в бункер и направляют в сушилку.

При работе этой солодовни одно или два отделения бывают свободными, что позволяет очищать и промывать сита. Во время мойки ворошителя смежные грядки укрывают брезентом или кле­ енкой.

Воздухоохладительную систему при этом способе солодоращения используют так же, как и в ящичных солодовнях.

При ворошении солода ворошитель движется в сторону за­ грузки ячменя, при этом за один проход солод перемещается на площадь, равную площади одного подситового отделения, а за сутки — двух отделений. Закончив ворошение всех грядок, воро­ шитель автоматически останавливается, поднимает ковшовый транспортер выше уровня грядок и возвращается в исходное по­

Барабанные солодовни'— наиболее усовершенствованный тип пневматических солодовен. В них находятся оборудование для ра­ щения (барабаны) и установки для кондиционирования и проду­ вания воздуха. Солод ворошат при вращении барабана.

Солодоращение в барабанной солодовне производят в следую­ щем порядке. Замоченное зерно загружают в барабан через лю­ ки, находящиеся посредине боковой поверхности. После загрузки барабана люки закрывают, а через слой зерна в течение 1—1,5 ч продувают сухой (неувлажненный) воздух, одновременно вращая барабан. Затем барабан оставляют на 4—б ч в покое. После это­ го пропускают влажный кондиционированный воздух; барабан с зерном в течение первых суток продувают и вращают по 1 ч через каждые 5 ч, на второй день — по 1 ч через каждые 3 ч, на третий день — по 2 ч через каждые 3 ч, на четвертый день — от 1 до 2 ч через каждые 2—3 ч.

На третий день в случае подсыхания солода и слабого разви­ тия ростков его дополнительно опрыскивают при вращении бара­ бана— через центральную трубу или при остановке барабана — из шланга, после чего барабан немедленно начинает вращаться в течение 2 ч. На пятый день солод в барабане продувают и вра­ щают по 2 ч, а промежутки между вращениями увеличивают до 4 ч. На шестой день продувают и вращают барабан также по 4 ч, но через каждые 5—6 ч покоя. На седьмой день продолжитель­ ность покоя барабана между вращениями доходит до 10—12 ч. На восьмой день солод подвяливают путем продувания через него неувлажненного воздуха.

64

Солод выгружают из барабана вручную через люки на инер­ ционный конвейер (трясун), ленточный транспортер или шнек, для чего барабан останавливают так, чтобы люк был внизу.

Порядок и режим работы барабанной солодовни (табл. 14) необходимо уточнять в соответствии с качеством ячменя и усло­ виями работы солодовни.

Зеленый солод, выращенный в пневматической солодовне, всегда имеет свежий вид, с солодовым запахом и хорошо раство­ рен. Плесневение солода в барабанных солодовнях происходит очень редко.

Для поддержания в прорастающем зерне определенного тем­ пературного режима воздух для вентиляции должен быть очищен от пыли, температура его должна быть ниже температуры солода (в пределах 10—14°С), влажность— 100%, чтобы не подсушить корешки солода.

Воздух нагревается паром, подаваемым в камеру кондицио­ нирования, или холодным свежим воздухом, смешиваемым с теп­ лым и влажным отработавшим воздухом. Воздух охлаждается в камере кондиционирования холодной водой, распыляемой через форсунки.

Средний расход воздуха при пневматическом соложении ко­ леблется от 270 до 800 м3/ч на 1 т проращиваемого ячменя.

Специальные методы солодоращения. Существуют специаль­ ные способы солодоращения: метод Кропфа, ферментирование солода по методу ЦНИЛБП, непрерывный способ ращения соло­ да ЛСХА и пр.

Процесс солодоращения условно можно разделить на две фа­ зы. Первая фаза — интенсивное прорастание зерна и накопление ферментов — происходит при хорошей аэрации и достаточной

влажности зерна, при соблюдении правильного температурного режима. Вторая фаза — ферментативный распад запасных ве­ ществ эндосперма: растворение крахмальных клеток, расщепле­ ние белков, гидролиз сложных сахаров — должна проходить в атмосфере с незначительным содержанием кислорода.

При накоплении углекислоты можно уменьшить потери сухого вещества на дыхание зерна путем торможения дыхания и разви­ тия зародыша. На токах это проводится при схватывании солода в последние дни ращения зерна, а при соложении по методу Кропфа происходит отчетливое разделение процесса так же, как при комбинированном соложении зерна в ящиках и камерах ферментирования, и по другим способам.

М е т о д К р о п ф а . Он заключается в том, что до пятого дня проращивание ячменя ведут обычным способом (при доступе воздуха). Во второй стадии при достаточном накоплении фермен­ тов приток воздуха резко сокращают, жизнедеятельность в зерне затухает — начинается ферментирование эндосперма и других за­ пасных веществ зерна.

Солодовня Кропфа состоит из 8 ящиков для проращивания, расположенных один над другим, и установки для продувания и кондиционирования воздуха. Последние четыре ящика герметиче­ ски закрываются, в них ведется ферментирование солода в атмо­ сфере углекислоты.

Схема работы по методу Кропфа следующая. Замоченный яч­ мень загружают в верхний ящик, через сутки перебрасывают вниз, в следующий ящик, и так последовательно до пятого ящика. Из четвертого ящика прорастающий ячмень перебрасывают в одну из камер растворения, где он находится до конца соложения в течение четырех суток.

В этот период периодически проводят малые продувания

рошителя солода и уменьшение потерь сухого вещества при про­ ращивании.

Ферментирование солода можно проводить и другими мето­ дами без использования довольно сложного оборудования для продувания, как в камерах Кропфа.

Основным преимуществом соложения с накоплением углекис­ лоты является уменьшение потерь сухого вещества солода. Срав­ нительные данные потерь при разных способах соложения при­ водятся в табл. 15.

С о л о д о р а щ е н и е по м е т о д у Л С Х А . Группа сотруд­ ников Латвийской сельскохозяйственной академии разработала непрерывный способ солодоращения.

В основе метода лежат оросительная замочка ячменя и непре­ рывное проращивание в атмосфере повышенного содержания углекислого газа. При этом периоды пребывания зерна в зонах

66

Т а б л и ц а 15

с повышенным содержанием углекислого газа в зерновой массе чередуются с периодами пребывания в зонах обильной аэрации.

Существенной особенностью оросительной замочки по методу ЛСХА является равномерное продувание орошаемого зерна воз­ духом. Ячмень непрерывно подается в замочную камеру и также непрерывно орошается в ней водой (температура 10—12°С), рас­ пыленной до туманообразного состояния. Это позволяет вымы­ вать углекислый газ из межзернового пространства и создавать одинаковые условия замачивания во всех зонах камеры. Зерно полностью обеспечивается кислородом и дополнительной аэрации не требуется.

Продолжительность замочки 48 ч, но проращивание (массо­ вое наклевывание) начинается уже во время замочки. К концу замочки у 60% зерен имеются глазки, заметно увеличивается амилолитическая активность и повышается содержание раство­ римых белков.

Общая продолжительность непрерывного процесса соложения по методу ЛСХА, включая замочку и подвяливание, 7 суток и 8 ч. Продолжительность замочки 48 ч, ращения 120 ч и подвяливания солода около 8 ч.

Принцип работы солодовни ЛСХА следующий. Сортирован­ ный ячмень из бункера поступает в гидротранспортер, который подает его в замочный чан для предварительной мойки и дезин­ фекции. Здесь зерно выдерживается при 9—10° С под водой, в которой содержится 0,1—0,15% NaOH. Продолжительность вы­ держки зависит от сорта и качества ячменя. Из замочного чана зерно самотеком поступает в моечный аппарат НДМДА для про­ мывки и отделения сплава; затем через качающийся транспор­ тер-распределитель подается в первую камеру замочной шахты для воздушно-оросительной замочки. Камеры (их три) располо­ жены одна под другой. Зерно орошается с помощью форсунок, находящихся в верхней части камер, воздух продувают через бо­ ковые стенки шахты.

В процессе замачивания ячмень перегружается из верхней камеры в нижележащую и т. д. В конце замочки зерно выгру­ жают в приемный лоток, откуда гидротранспортером подают в

бак на 4—6 ч для обезвоживания (полного удаления излишней воды). Из бака ячмень самотеком поступает на качающийся транспортер и загружается в верхнюю солодорастильную камеру шахты. Шахта состоит из пяти камер. В процессе проращивания за 120 ч солод перегружается из верхней камеры в нижнюю, на­ ходясь в каждой камере по 24 ч при следующей температуре (в °С): в первой и второй 15—16, в третьей 16—17, в четвертой и пятой 17—18.

Перемещается солод механизмами, перегружающими его из одной камеры в другую.

При проращивании солод непрерывно продувают кондициони­ рованным воздухом через продувочные сита, встроенные в стенки камер.

Из последней камеры готовый зеленый солод выгружают и на­ правляют в камеру подвяливания непрерывно действующей су­ шилки ЛСХА.

По данным П. Я. Зариня (одного из авторов непрерывного способа солодоращения), при работе по схеме ЛСХА сокращает­ ся срок соложения, уменьшаются потери на дыхание до 5—6,3%,

процесса приготовления солода в последнее время как за рубе­ жом, так и на отдельных наших пивоваренных заводах использу­ ют гиббереллин (гибберелловая кислота). При действии его на ячмень повышается ферментативная активность зерна, эндосперм зеленого солода быстрее растворяется, солодоращение проходит быстрее.

Препарат гиббереллина представляет собой белый или слег­ ка желтоватый порошок. Он хорошо растворим в этиловом спир­ те, при нагревании гиббереллин разрушается и теряет свою био­ логическую активность. Гиббереллин применяется в виде раство­ ра. Вначале его растворяют в 96°-ном этиловом спирте, а затем в воде; расход сухого порошка от 150 до 200 г на 1 т замачиваемо­ го ячменя.

Зерно опрыскивают раствором гиббереллина через сутки пос­ ле вымочки при любой системе соложения и сразу ворошат. Необходимо, чтобы раствор тонко распылялся и равномерно сма­ чивал всю массу зерна. На отдельных заводах гиббереллин используют при замочке зерна, добавляя его в последнюю воду.

Соложение производится по режиму, принятому на заводах, а сушка зеленого солода — по режиму для светлого солода. Зе­ леный солод, обработанный гиббереллином, приобретает высо­ кую ферментативную активность, повышение температуры при сушке может увеличить цветность солода. Применять гибберел­ лин при солодоращении рекомендуется с учетом качества ячменя и технического оснащения солодовни.

68

КАЧЕСТВО ЗЕЛЕНОГО СОЛОДА

Врезультате проращивания ячменя любым способом получа­ ется зеленый солод. В нем в отличие от ячменя разрыхлено муч­ нистое тело, имеются корешки, развит зародышевый листочек и совершенно другой химический состав самого зерна. На рис. 19 приведено строение крахмальных зерен ячменя и ячменного соло­ да.

Вкрахмальных зернах солода появляются трещины, и они легче подвергаются дальнейшей обработке.

Рис. 19. Строение крахмальных зерен:

а — ячменя; б — ячменного солода.

Запах зеленого солода в период бурного роста должен быть своеобразным, похожим на запах свежих огурцов. Появление не­ большого эфирного запаха указывает на недостаток кислорода при проращивании ячменя, такой солод требует особой осторож­ ности при сушке. Растворение мучнистого тела зерен солода дол­ жно быть хорошим. Для светлых солодов допускаются нерастворенные кончики, для темных солодов требуется полное растворе­ ние эндосперма.

Неправильное перелопачивание, плохое продувание и избы­ точное опрыскивание солода водой могут дать мажущее или тестообразное растворение эндосперма. Такой солод при сушке будет стекловидным.

Корешки солода должны быть толстыми кудрявыми и корот­ кими для токового солода и более прямыми и длинными для со­ лода пневматического солодоращения. В хорошем солоде заро­ дыши должны быть равномерно развиты, не должно быть «гуса­ ров».

Химический состав исходного ячменя и полученного из него зеленого солода двух типов — светлого и темного — приводится в табл. 16.

69