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

Т а б л и ц а 16

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОНТРОЛЬ СОЛОДОРАЩЕНИЯ

Производственный контроль во время солодоращения заклю­ чается в наблюдении за технологическим режимом и развитием зерна (образование ростков, стеблевого листочка, растворение эндосперма).

Через двое суток после выгрузки зерна из замочных чанов подсчитывают проросшие зерна и оценивают корешки (ростки) и зародышевые листки. Для подсчета отбирают среднюю пробу зерна из разных слоев и мест в грядке, барабане или ящике и подсчитывают число наклюнувшихся зерен.

Пример. В пробе 120 зерен, из них 114 зерен имеют глазки (наклюнулись), следовательно количество проросших зерен (в %) будет

Таким же образом проверяют общее количество способных

кпрорастанию зерен зеленого солода.

Кконцу проращивания длина зародышевого листочка у зеле­ ного солода (для светлого типа) должна составлять 2/з—3Д дли­ ны зерна, запах зеленого солода на 3—5-й день должен напоми­

нать запах свежих огурцов.

О растворении солода судят по состоянию эндосперма при растирании зерна зеленого солода между пальцами.

70

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Для чего производится замачивание ячменя и какое влияние оно оказы­ вает на процесс солодоращения?

4.Что влияет на продолжительность замочки?

5.По каким признакам определяют правильное замачивание ячменя или недомочку и перемочку зерна?

6.Для чего проращивают ячмень?

10.Каково различие между соложением зерна на току и в пневматических солодовнях (ящиках и барабанах)?

11.Как ведется ращение солода в механизированной ящичной солодовне?

12.Каков режим работы барабанной солодовни?

13.Как различаются по внешнему виду и эндосперму замоченный ячмень и

зеленый солод?

14.Имеется ли различие по внешнему виду и химическому составу зеленого солода из барабанов, ящиков и токового?

15.В чем заключается производственный контроль при соложении?

16. Основные особенности непрерывного способа солодоращения по мето­ ду ЛСХА.

17.Каковы преимущества производства солода по методу ЛСХА и «передвиж­ ной грядки»?

Г л а в а IV. СУШКА СОЛОДА

Сущность сушки солода

Зеленый солод, полученный в результате соложения, не мо­ жет быть использован для приготовления пивного сусла: запах и вкус его сырые, по химическому составу он не удовлетворяет предъявляемым требованиям, ввиду большой влажности являет­ ся очень нестойким продуктом.

Сухой солод — стойкий продукт со специфическим цветом, ароматом и химическим составом — получается после сушки зе­ леного солода на специальных сушилках горизонтальных (2- и 3-решетчатых), вертикальных и непрерывно действующих. Сушку солода проводят с соблюдением определенного температурного режима (при сушке светлого солода температуру постепенно по­ вышают с 25 до 75—80° С, а при сушке темного — до 100—150° С) .

У сухого солода ростки после сушки становятся хрупкими, и их удаляют (отбивают на специальной машине), так как готово­ му пиву ростки придают горький и неприятный вкус.

В процессе сушки влажность зеленого солода снижается е 45 до 3,5—4% при получении светлого и до 2% при получении темного солода.

Процесс сушки состоит из двух периодов: первый — влаж­ ность снижается с 45 до 8% быстро и довольно легко; второй —

71

снижение влажности ниже 8% — протекает значительно медлен­ нее (собственно процесс высушивания), что свидетельствует о более прочной связи влаги с коллоидными веществами зерна. Наивысшая температура при сушке солода называется темпера­ турой отсушки. Помимо удаления влаги во время сушки изменя­ ются объем, вкус, цвет, запах и химический состав солода благо­ даря протекающим в нем глубоким биохимическим, химическим

ифизико-химическим процессам.

Взависимости от содержания влаги и температурного режима

изменение солода происходит в три этапа: физиологический — при температуре до 45° С с понижением влажности солода до 30%; ферментативный— при температуре от 45 до 70° С с пони­ жением влажности до 10%; химический-—при температуре от

70 до 105° С.

В первый период сушки зародыш остается живым: продолжа­ ется рост корешков и стеблевого листочка, протекают фермента­ тивные процессы в эндосперме — накапливаются растворимые сахара, аминокислоты, растворимые белки.

Во второй период сушки процессы жизнедеятельности в зер­ не затухают, а ферментативные процессы и химические превра­ щения продолжаются. В это время необходимо строго следить за температурным режимом сушки: быстрое повышение темпера­ туры при большой влажности может привести к частичной клейстеризации крахмала, в результате чего получится стекловидный солод. С повышением температуры активность ферментов посте­ пенно уменьшается, а затем действие их прекращается. Опти­ мальная температура действия большинства гидролитических ферментов 45—60° С.

Светлый солод сушится быстрее с отсушкой при 75—80° С при хорошей тяге, а темный солод — медленнее с отсушкой при 100— 105° С при небольшом расходе воздуха.

К концу второго этапа в светлом солоде остается около 10% воды, действие ферментов резко снижается.

Влажность темного солода остается в этот период равной 20— 25%, ферменты продолжают действовать до поступления солода на нижнюю решетку сушилки. Чем быстрее удаляется влага из солода, тем больше сохраняется в нем ферментов. В связи с этим ферментативная активность светлого солода оказывается более высокой, чем темного, который подвергается действию высоких температур при значительной влажности.

Втретьем периоде происходят химические реакции между продуктами распада эндосперма зерна, особенно при сушке тем­ ного солода.

Впериод отсушки при температуре 70° С и выше ввиду карамелизации сахаров и взаимодействия между сахарами и амино­

кислотами в солоде образуются красящие (меланоидины) и аро­ матические вещества. Наиболее благоприятная температура для образования меланоидинов 100—105° С при влажности солода от

72

1 до 3%. Меланоидины окрашены в коричневый цвет, имеют спе­ цифический аромат, являются хорошими пенообразователями, обладают кислой реакцией. Этим объясняется образование более высокой пены в темном пиве и большая его кислотность.

Способы сушки солода

С у ш к а с о л о д а на г о р и з о н т а л ь н ы х с у ш и л к а х осуществляется на всех ситах одновременно. На верхнем сите из солода удаляется основная часть влаги (с 45 до 8—10%) при низких температурах, на нижнем сите он окончательно высушива­ ется (с 8—10 до 2—4%). Сушка происходит неравномерно (осо­ бенно при толстом слое): нижний слой высыхает быстрее верхне­ го, поэтому солод необходимо ворошить механически или вруч­ ную. Нормальная толщина слоя зеленого солода на верхнем сите сушилки не должна превышать 30 см.

Сушка происходит в условиях естественной циркуляции. Для усиления тяги в вытяжной трубе устанавливают отсасывающие вентиляторы, а в нижней части сушилки — нагнетающие венти­ ляторы для подачи холодного воздуха в тепловую камеру. В каче­ стве теплоносителя используются дымовые газы, получаемые при сжигании топлива, и воздух, нагреваемый в калориферах. Горя­ чие топочные газы поступают из печи в трубы калорифера и, проходя по ним, отдают большую часть тепла через стенку окру­ жающему воздуху, а затем уходят в дымоходы.

Холодный воздух вначале поступает в надтопочное помеще­ ние, а затем под калориферные трубы, где нагревается и уже горячим направляется в камеру смешения. Холодный воздух до­ бавляют к горячему по мере необходимости, чтобы добиться оп­ ределенной температуры его. Из камеры смешения теплый воздух проходит через два слоя солода (на нижнем и верхнем ситах) и, отдав большую часть тепла и увлажнившись, уходит через вы­ тяжную трубу в атмосферу.

Такой непрерывный поток горячих газов поступает почти це­ лые сутки, пока солод на нижнем сите не высохнет до содержа­ ния влаги 2—4%. После этого топку прекращают, охлаждают помещения нижней и верхней решеток и приступают к разгрузке солода с нижнего сита. На освободившееся место выгружают через люки солод с верхнего сита. После этого верхнее сито очищают, закрывают люки, вновь загружают зеленым солодом и цикл повторяют.

двумя ситами, поставленными вертикально на расстоянии 20 см одно от другого и образующими высокую солодовую шахту. В за­ висимости от производительности в сушилке может быть несколь­ ко шахт. С обеих сторон солодовой шахты находятся воздушные

73

шахты, поэтому для двух смежных солодовых шахт делают об­ щую воздушную шахту шириной 80 см. Каждая солодовая шах­ та разделена на несколько ярусов, соответственно чему в каж­ дой воздушной шахте имеются перекрытия с отверстиями и кла­ панами для прохода воздуха из одного яруса в другой.

При помощи клапанов можно регулировать количество посту­ пающего воздуха и изменять направление его движения в зонах сушилки. К воздушным шахтам подведены трубы для подачи хо­ лодного воздуха. Сушат солод подогретым воздухом во всех шах­ тах следующим образом.

Горячий воздух из камеры смешения проходит через открытые клапаны первого перекрытия в нижнюю воздушную шахту (пер­ вую зону). Воздух поднимается, задерживается вторым перекры­ тием, в котором клапаны закрыты, и проходит в горизонтальном направлении через слой солода в нижней солодовой шахте. Вый­ дя с противоположной стороны в воздушную шахту, у которой клапаны перекрытия первого этажа закрыты, а второго открыты, воздух поднимается во вторую зону. В этой воздушной камере верхние клапаны перекрытия закрыты, воздух проходит через слой солода второй зоны в обратном направлении и, поднимаясь через верхние клапаны третьего перекрытия, попадает в третью (верхнюю) зону. Не имея возможности выйти вверх, воздух про­ ходит через слой солода третьей зоны и, выйдя в воздушную зону через верхние открытые клапаны, уходит в вышележащее поме­ щение.

Таким образом, сухой горячий воздух зигзагообразно прохо­ дит через все ярусы солодовой шахты и отсасывается в атмо­ сферу.

Ввертикальные сушилки солод загружается сверху в верх­ нее отделение солодовых шахт при помощи загрузочного шнека. Выгружают солод из нижних солодовых шахт шнеком, который передает солод в бункер.

Ввертикальных сушилках солод перемешивают только при перегрузке его из одной зоны в другую. В процессе сушки зад­ вижки между зонами солодовых шахт оставляют открытыми и за­

крывают их только перед выгрузкой солода. По окончании отсушивания солода задвижки между нижней и средней зонами со­ лодовых шахт закрывают и открывают задвижки над разгрузочными шнеками, выгружающими через окно сухой солод в бункер.

После разгрузки нижних солодовых шахт шнеки останавлива­ ют, задвижки над ними закрывают, открывают задвижки у верх­ ней и средней шахты и солод из них пересыпается самотеком в нижние шахты. Таким же образом перегружают солод из верх­ ней зоны в среднюю и нижнюю. После этого верхние солодовые шахты загружают зеленым солодом. Выгрузка сухого и загрузка зеленого солода в вертикальных сушилках продолжается око­ ло 1 ч.

74

зом. Из камеры подвяливания зеленый солод поступает в загру­ зочные шахты и далее самотеком непрерывно движется в сушиль­ ные шахты. Теплоноситель (нагретый воздух) температурой 85° С непрерывно нагнетается вентилятором вниз сушилки, зигзагооб­ разно 4 раза проходит через слой солода и отсасывается верхним вентилятором. Двигаясь вниз, солод постепенно попадает в каж­ дую из четырех зон сушки.

Впервой сушильной зоне теплоноситель температурой 50° С нагревает солод до 26—27° С, влажность его при этом быстро снижается до 24%. Во второй сушильной зоне температура теп­ лоносителя повышается до 60—70° С. Здесь происходит расщеп­ ление белков, крахмала и накопление продуктов, обусловливаю­ щих в дальнейшем цвет, вкус и аромат солода.

Втретьей и четвертой зонах сушки при температуре теплоно­

камеры нагретым до высокой температуры; здесь частично про­ должается его отсушка. Продолжительность сушки 10,5—11,5 ч.

Сушилки ЛСХА можно использовать также для сушки тем­ ного солода при той же продолжительности процесса, но зеленый солод должен быть предварительно подготовлен для этого при соложении, т. е. более глубоко растворен. Аромат и цвет темный солод приобретает в четвертой сушильной зоне при повышении температуры теплоносителя до 90—95° С.

По качеству готовый солод, высушенный на сушилке ЛСХА, не отличается от солода, полученного на двухъярусной сушилке, а по экстрактивности он лучше, и пиво из него получается с бо­ лее стойкой пеной.

Режимы сушки солода

В зависимости от типа получаемого солода (высокофермен­ тативный солод—диафарин, светлый солод, темный солод, специ­ альные солода — карамель и жженка) различают несколько ре­ жимов его сушки.

Диафарин. Диафарин — это светлый солод с высокой актив­ ностью ферментов, используется в пивоварении в качестве допол­ нительного средства для осахаривания заторов и несоложеного сырья. При сушке диафарина стремятся по возможности сохра­ нить ферменты путем быстрого удаления влаги при низкой тем­ пературе и интенсивной тяге.

Зеленый солод загружают небольшим слоем на верхнюю ре­ шетку и при 25—28° С подвяливают в течение 4—5 ч при полной тяге. Затем, не уменьшая тяги, медленно (не более 2° С в час) повышают температуру.

Ворошат солод регулярно через 4 ч, с тем чтобы через 12 ч

75

температура его поднялась до 45° С, а влажность снизилась до 10%. При такой влажности солод спускают на нижнюю решетку и сушат еще 12 ч, также медленно повышая температуру и систе­ матически перемешивая солод. На нижней решетке в солоде ос­ тается 5—6% влаги. В последние 2 ч сушки максимальная тем­ пература солода должна быть не выше 50° С.

После выгрузки с нижней решетки сухой солод немедленно обрабатывают — удаляют ростки, охлаждают и передают на хра­ нение.

Высокоферментативный солод следует сушить в сушилках с искусственной тягой. При этом нужно помнить, что, когда солод находится на верхней решетке, на нижней его не должно быть или может быть солод влажностью не более 5%.

Светлый солод. Большинство сортов пива готовят из светло­ го солода, который должен обладать хорошей осахаривающей способностью, очень небольшой цветностью и солодовым аро­ матом.

Процесс должен протекать быстро, чтобы в зерне прекрати­ лись биохимические превращения. Это достигается быстрым уда­ лением влаги из солода при низких температурах. При медлен­ ном удалении влаги жизнедеятельность зародыша не прекраща­ ется, продолжается белковый распад и наблюдается излишнее растворение эндосперма. Высокая температура сушки при боль­ шой влажности также недопустима, так как при этом происхо­ дит гидролиз крахмала и распад белков под действием фермен­ тов. В результате этого образуется излишнее количество сахаров и аминокислот, которые являются причиной потемнения солода.

Быстрая сушка солода при большой влажности и высокой тем­ пературе также недопустима, так как уменьшается активность ферментов, солод темнеет и при отсушке становится стекловидным.

Для получения светлого солода его следует сушить на гори­ зонтальной сушилке. Общий цикл сушки солода на двухъярусной сушилке составляет 24 ч, по 12 ч на каждой решетке, за это вре­ мя загружают зеленый солод, перемещают его на нижнюю решет­ ку и выгружают готовый солод. Солод снимают два раза в сутки.

На трехъярусной сушилке при сушке солода в течение 24 ч его снимают три раза через каждые 8 ч.

На верхней решетке двухъярусной сушилки солод сушат 12 ч, за это время влажность его должна снизиться с 45 до 10—12%, а температура подняться с 20 до 50° С. При естественной тяге слой солода должен быть 15—25 см, а при искусственной до 30 см.

На нижней решетке влага удаляется из солода очень медлен­ но (в течение 12 ч), к концу сушки температуру повышают до 75—80° С и проводят отсушку солода не менее 3 ч.

В табл. 17 указан примерный температурный режим сушки светлого (типа жигулевского) солода на нижней решетке двухъ­ ярусной сушилки.

76

Схема сушки светлого солода следующая.

После спуска солода на нижнюю решетку верхняя решетка освобождается. Остатки солода сметают через люки решетки и закрывают их. Солодоворошитель отводят к противоположной стене от входа в сушилку и на охлажденную верхнюю решетку равномерным слоем загружают зеленый солод. Солод разравни­ вают так, чтобы на решетке не было свободных мест и воздух не смог бы пройти мимо солода. Затем включают солодоворошитель, чтобы проверить толщину слоя. Оголенные места решетки закры­ вают зеленым солодом. После этого пускают вентилятор и закры­ вают двери сушилки. Продолжительность загрузки зеленого со­ лода не должна превышать 1 ч.

Температурный режим сушки солода на верхней решетке за­ висит от температурного режима сушки на нижней решетке.

Обработка солода на верхней решетке заключается в его во­ рошении. В начале сушки, когда влажность солода высокая, его ворошат через каждые 4 ч; при снижении влажности солода до 38—30% периоды между ворошением сокращают до 2 ч, а перед спуском солода на нижнюю решетку — до 1 ч.

В первый период сушки солода на верхней решетке слишком частое ворошение нецелесообразно, так как это не ускоряет уда­ ление влаги. Подсушенный солод нижнего слоя, непосредственно

проходить через более сухой слой солода и отдавать ему часть влаги.

Для устранения возможности попеременного высыхания и ув­ лажнения солода на верхней решетке необходимо солод влаж-

77

ностью не более 8—10% сбрасывать на нижнюю решетку. В этом случае относительная влажность горячего воздуха, проходящего через солод и находящегося на нижней решетке, будет низкая и он будет хорошо сушить зеленый солод на верхней решетке.

Температурные режимы сушки светлого солода могут быть различными в зависимости от величины тяги в сушилке и от того, насколько быстро высушивается солод.

При интенсивном высушивании солода влага испаряется с по­ верхности зерна; вследствие этого фактическая температура внутри массы зерна ниже температуры высушивающего воздуха.

* Загрузка и выгрузка солода с решеток.

Темный солод. Условия сушки темного солода отличаются от условий сушки светлого. Процесс сушки значительно сложнее, продолжительность его 48 ч, и сушат солод преимущественно на трехъярусной сушилке.

Свойства темного солода хотя и зависят в основном от сушки, но подготовка зеленого солода для этой цели начинается еще в ^ солодовне.

При сушке солода создают условия для сохранения актив­ ности ферментов, большего накопления углеводов и аминокислот, которые являются основой для получения аромата и цвета соло­ да и пива.

Сушка темного солода состоит из трех стадий: томление со­

78

лода, собственно сушка и поджаривание солода. Сушку в каждой стадии производят на. отдельных решетках трехъярусной сушилки. На верхней решетке происходит томление солода, которое наи­ более благоприятно протекает при температуре 25—30°. При большой влажности в солоде продолжаются биохимические про­ цессы, дополнительно расщепляются белки и растворяется эн­ досперм, ферменты солода активно действуют.

На средней решетке происходит собственно сушка — вначале при температуре 38—40° С и далее при 50—75° С. Относительная влажность воздуха для высушивания солода должна быть неболь­ шой. В первые часы сушки, когда влажность солода составляет около 20%, происходит накопление продуктов распада белков и углеводов, необходимых для образования красящих и аромати­ ческих веществ.

Поджаривание солода происходит на нижней решетке при тем­ пературе 100—105° С. Несмотря на такую высокую температуру поджаривания, активность ферментов сохраняется вследствие того, что ферменты способны в сухом состоянии переносить высо­ кую температуру без значительной потери активности, так как зерно плохо проводит тепло.

Температурный режим на всех трех стадиях сушки солода зависит от качества зеленого солода. Если солод при соложении недостаточно растворен, то стадию томления удлиняют, если же растворение было достаточное и зародыш зерна сильно развит, то стадию томления сокращают, а сушку солода проводят при сильной вентиляции.

При сушке темного солода необходимо регулировать темпе­ ратурный режим для каждой решетки. Для этого через обводные воздушные каналы под решетками сушилки подают холодный или теплый воздух, а также используют зонт, находящийся в ку­ поле (потолке) помещения сушилки над верхней решеткой. В пе­ риод отсушки воздушные заслонки и вытяжную трубу закрывают полностью.

Темный солод можно сушить и на двухъярусной сушилке, но для этой цели сушилка должна быть оборудована рациональным устройством обводных воздушных каналов под решетками.

Продолжительность сушки темного солода на двухъярусных

а второй период сушки и отсушивание его — на нижней решетке (по продолжительности первый и второй периоды сушки равны).

Влажность солода на верхней решетке понижается с 45 до 20% в основном при 38—40° С, только в конце сушки темпера­ туру повышают до 50—55° С.

Солод влажностью 20%, переданный на нижнюю решетку, су­ шится сначала до влажности 8—10% при температуре 50°С, далее при медленном равномерном повышении температуры до

79