Технология солода. Технология солода. Технологические расчеты по производству солод. Учебное пособие Для студентов вузов Кемерово 2005 2 удк 663. 4 (075) ббк 36. 87я7 К44 Рецензенты
 Скачать 4.46 Mb.
|
|
Солодорастильный барабан с плоским ситом рис. 28). Коэффициент заполнения 50 %. Внутри барабана имеется горизонтальная плоская решетка, на ней происходит проращивание. Перемешивание проводится путем вращения барабана в течение 60-80 мин 1-2 раза в сутки. Проветривание только в периоды покоя. Кондиционированный воздух подается полевому воздуховоду (проходит в подситовое пространство (3) и пронизывает слой проращиваемого зерна. Отработанный воздух попадает в правую камеру (2) и удаляется в атмосферу или направляется на рециркуляцию. Разгрузку барабана производят, установив люки вниз (4), в приемные бункера. Для освобождения барабана внутри устанавливают шнек, который имеет правые и левые витки, поэтому солод перемещается с двух сторон к люкам для выгрузки. Рис. 28. Барабан для проращивания с плоским ситом, 2 - воздуховод для кондиционированного и отработанного воздуха - подситовое пространство 4 - люк 5 - опорные ролики Солодорастильный барабан с ситчатыми трубами рис. 29) устроен аналогично барабану с плоским ситом. В центре барабана расположены ситча- тые трубы. Кондиционированный воздух проходит в периферийные ситчатые трубы (1), затем через слой проращиваемого зерна и отводится в центральную перфорированную трубу (2). К достоинству этого аппарата можно отнести более высокий коэффициент заполнения - 60 % и возможность непрерывного ворошения в процессе проращивания. Но аппарат металлоемкий. Рис. 29. Барабан с ситчатыми трубами - периферийные ситчатые трубы 2 - центральная труба 3 - опорные ролики Цилиндроконический аппарат для производства солода. Особенность такого аппарата состоит в том, что все процессы протекают водной вращающейся емкости (рис. 30). Эта установка пригодна для небольшого количества сырья. В аппарат загружается ячмень (высота дом) (положение а, затем подают воду (положение б, в процессе мойки и водяного замачивания аппарат вращают (положение в. Замачивание - воздушно-водяное. В положении г проводят воздушную паузу, отводят СО 2 и заменяют его свежим воздухом, который подается в подситовое пространство. В этом же положении (положение д) проводят и проращивание, но периодически аппарат поворачивают для ворошения солода (положение е. В период сушки в подситовое пространство нагнетают воздух, нагретый в калорифере (положение ж. По окончании процесса сушки аппарат переворачивается конической частью вниз и производится выгрузка солода (положение з) через люкс помощью механического или пневмотранспорта. Производительность такой установки до 3,8 т. Рис. 30. Устройство цилиндроконического аппарата: а - загрузка ячменя б - подача воды в - мойка и водяная пауза при замачивании; г - воздушная пауза при замачивании д - проращивание зерна е - ворошение солода; ж - сушка солода з - выгрузка готового солода Непрерывное солодоращение. К таким установкам относят шахтные и ленточные. Установка шахтного типа, например ЛСХА (разработана Латвийской сельскохозяйственной академией, состоит из моечно-дезинфицирующего аппарата, где в течение 6-ти час происходит мойка и дезинфекция ячменям раствором NaOH; замочной камеры с разгрузочным механизмом, где в течение ми час происходит замачивание солодорастильных камер, в каждой камере зерно находится 12 или 24 час, температура проращивания 13-18 С, продолжительность суток. Камеры расположены вертикально друг над другом, в один или два ряда, имеют форму трапеции, чтобы зерно лучше продвигалось сверху вниз, т.к. сдвижением происходит его рост и увеличение объема. Кондиционированный воздух подается по каналам, которые расположены по обе стороны камеры. Сушка осуществляется в сушилке ЛСХА. Установка ленточного типа. Мойка зерна происходит в аппарате шнекового типа при температуре 15 Св течение х час замачивание осуществляется на перфорированной движущейся ленте воздушно-оросительным способом до влажности 48 %; проращивание на аналогичной ленте в течение 70-ти час. Кондиционированный воздух подается под ленту. Сушка проводится на двух лентах на первой - подсушивание, на второй - сушка горячим воздухом при температуре от 55 до 80 С. Продолжительность сушки 10 час. 5. Специальные способы солодоращения К этим способам можно отнести солодоращение с накоплением СО 2 и способы переработки ячменя, отличающегося качественными показателями от стандарта. Солодоращение с накоплением СО 2 (Способ Кропфа). Принцип заключается в условном разграничении процесса на 2 периода. Первый период - накопление ферментов - протекает при доступе кислорода. Второй период - растворение солода, приток воздуха ограничивается, зерно остается в атмосфере СО 2 , который накапливается придыхании. Это приводит к снижению потерь. Солодоращение проводится в специальных камерах, которые называются «камеры растворения. Они могут быть квадратного или прямоугольного сечения. В качестве таких камер используются аппараты классического типа или барабаны с ситчатыми трубами. Камеры герметизируют на е сутки проращивания. Развитие корешков приостанавливается, происходит глубокий гидролиз белков, это может привести к перерастворению солода. Для концентрации СО 2 существует определенный предел. При содержании СО 2 более 25 % появляется запах эфиров, а при 30 % - прекращается дыхание зерна. Поэтому в определенные периоды в камерах растворения проводят проветривание. Существует большое и малое проветривание. Цель большого проветривания - уменьшение температуры в слое, снабжение кислородом и удаление всех газообразных продуктов обмена. Для этого кондиционированный воздух продувается сквозь всю зерновую массу. Продолжительность такого проветривания 1,5-2 час. Цель малого проветривания - только отсос избытка СО, он проводится периодически, воздух проходит только в подситовом пространстве, ноне пронизывает толщу зерна. Проращивание ячменя с повышенным содержанием мелкого зерна. Причина: жаркое лето с малым количеством осадков. Крупность такого зерна менее 60 %, а количество мелкого более 7 %. При переработке такого зерна увеличиваются потери, т.к. сита не рассчитаны на мелкое зерно и возможно проскакивание зерен, они забивают сита решеток, нарушается воздухообмен. При мойке такого зерна используют негашеную известь (1,5-3 кг/т). Замачивание проводят при температуре 10-13 С до влажности 42-43 %. При пониженной жизнеспособности применяют стимуляторы роста. Продолжительность проращивания не более ми суток по режиму начальная температура 12 С максимальная (в середине проращивания) - 18 Св конце - 12 С. Повышение температуры и длительности приводит к снижению выхода. Проращивание ячменя с пониженной прорастаемостью. Причина: уборка зерна во влажную погоду механические повреждения вовремя обмолота нарушение режимов подсушивания влажного зерна. Наличие непроросших зерен приводит к снижению экстрактивности и ферментативной активности. Замачивание проводят с длительными воздушными паузами (70 % от времени замачивания, с принудительным отсосом СО при температуре 13-15 С до влажности 44-45 %. При медленном росте корешков применяют стимуляторы. Проращивание ведут по холодному режиму не менее 7-7,5 суток, чтобы свести к минимуму опасность плесневения. Режим начальная температура 14 С максимальная (в середине проращивания) - 17 С к конце - 13 С. При сушке увеличивают паузу подвяливания на 3-5 час. Проращивание водочувствительного ячменя. Причина обильные осадки при созревании, часто водочувствительность исчезает при длительном послеуборочном дозревании, поэтому перерабатывают после длительной отлеж- ки. При замачивании увеличивают воздушные паузы в 2 раза. Режимы замачивания и проращивания такие же, как для мелкого зерна. При слабом прорастании температуру повышают на 2-3 С. Проращивание высокобелковистого ячменя. Причина засуха или применение азотных удобрений. Такой ячмень плохо впитывает влагу, хуже растворяется, дает большие потери и меньший выход экстракта. Замачивание с длительными воздушными паузами до влажности 46-48 Продолжительность проращивания 8-9 суток. Режим ращения е сутки температура повышается с 12 до 18 Се сутки - 16-14 Си далее - 13 С. При сушке необходимо на 3 часа увеличить первую фазу, чтобы не образовался стекловидный солод. Отсушка - не менее х час для денатурации высокомолекулярных белков, которые вызывают коллоидное помутнение. Интенсификация солодоращения Производство солода связано с большой потерей сухих веществ на дыхание и ростки. Эти процессы взаимосвязаны, и подавление дыхания обязательно приводит к торможению роста. Поэтому целью совершенствования технологии солода является ускорение процесса и снижение потерь сухих веществ. Для интенсификации солодоращения применяют физические факторы, биологически активные вещества и химические препараты. Физические факторы обработка ультразвуком при частоте колебаний КГц в течение 1-10 мин, при этом прорастаемость увеличивается в 2 раза, продолжительность проращивания на 25 %; механическое воздействие на оболочку зерна, в результате часть оболочки удаляется и влага быстрее проникает внутрь зерна, замачивание сокращается в 2 раза, продолжительность проращивания на 2 суток. Недостатки использование дорогостоящего оборудования. Применение биологически активных веществ (БАВ) - активаторов роста и ингибиторов дыхания. Наиболее широко распространен гиббереллин А- гиб- берелловая кислота (ГК), она влияет нарост, в больших количествах синтезирует амилазу. Обработку проводят при дозе 0,1-0,4 г/т, при этом сокращается продолжительность проращивания на 1-2 суток. Применение одной ГК за счет усиления роста приводит к потерям на дыхание, поэтому совместно с ней рекомендуется использовать ингибиторы дыхания броматы калия или натрия (0,15- 0,20 г/кг), они сдерживают белковое растворение и улучшают цитолиз аммиак %) уменьшает рост корешков формальдегид (0,1 % раствор) подавляет рост посторонней микрофлоры спирты способствуют выщелачиванию фла- воновых пигментов и блокируют действие окислительно-восстановительных ферментов. Большой физиологической активностью обладают также ауксины (β- индолилуксусная кислота - ИУК), они регулируют синтез фосфатаз, протеаз. Используются в виде натриевой соли (0,2 г/т), процесс проращивания сокращается на 2 суток. Эффективно также использовать ферментные препараты Циторозе- мин ПХ - при переработке высокобелковистых ячменей или комплекс ферментов из целлюлазы, пектиназы, ксиланазы и амилазы. Применение химических веществ кислоты (1,5-2,0 кг/т) (серная, борная, уксусная, молочная, при их добавлении рН сдвигается в кислую область, это положительно влияет на синтез ферментов диаммонийфосфат (0,8-0,9 кг/т) ингибирует дыхательную систему и ускоряет проращивание, служит дополнительным источником низкомолекулярного азота и фосфора декантат ацетонобутиловой барды (1-2 %) - для обогащения солода витамином РР. Из всех способов наиболее эффективно применение БАВ, они дают хороший технологический и экономический эффект вносят их в последнюю замочную воду на 4-6 час, когда зерно хорошо набухло, или вначале проращивания путем опрыскивания. Качество свежепроросшего солода Полученный в результате искусственного проращивания зерна продукт называется свежепроросшим солодом. Из 100 кг ячменя получается около кг свежепроросшего солода. Внешне он отличается от ячменя наличием корешков, проростков, повышенной влажностью и растираемостью мучнистого тела. Все эти свойства взаимосвязаны и дают представление о его качестве. Запах должен быть свежим, напоминающим огуречный кисловатый, фруктовый - признак неправильного растворения (интрамолекулярное дыхание в результате длительного и частого опрыскивания, длинные углекислотные паузы, недостаточная вентиляция и др затхлый - переработка заплесневелого ячменя, плохая очистка, инфицирование. Корешки должны быть одинаковой длины, свежими наличие увядших свидетельствует о потере влаги, это приводит к низкой ферментативной активности и плохому растворению. Большое количество обломанных корешков указывает на частое ворошение или плохую работу ворошителей. Длина корешков должна быть равна 1,5-2 длины зерна, они должны быть длинными, прямыми и тонкими. Росток листа должен быть развит равномерно. Наличие проростков нежелательно. Наличие большого количества проростков свидетельствует опере- растворении солода и больших потерях сухих веществ. Появление проростков неизбежно при переработке ячменя разного размера и частом опрыскивании, а также при получении темного солода. Степень растворения визуально определяется путем растирания между пальцами, при этом должен оставаться мучнистый порошок. Если мучнистое тело мажется (следствие перемачивания и недостаточной аэрации, при сушке из такого солода образуется твердый, стекловидный солод и появляется посторонний запах. Степень растворения для темного солода выше, чем для светлого. Пе- рерастворение опасно для полноты вкуса и пенистости, увеличиваются потери на дыхание, уменьшается выход экстракта. Такой солод отличается глубоким распадом белков, это уменьшает содержание среднемолекулярной фракции белка, которая является стабилизатором пены. Аналитически степень растворения определяют по отношению гордеина свежепроросшего солода к гордеину ячменя. Если отношение ниже 65 % - растворение очень хорошее 65-70 % - хорошее 70- 75 % - удовлетворительное и более 75 % - плохое. Более полно степень растворения определяется в готовом сухом солоде. Влажность на 1-2 % ниже, чему замоченного ячменя. Амилолитическая способность АС) самая высокая у солодов, выраженных по способу Кропфа. АС для светлого свежепроросшего солода по способу Виндиша-Кольбаха 300-400 ед/г; для темного - 400-500 ед/г. Потери при проращивании составляют в среднем на образование ростков на дыхание - 5,7 Контрольные вопросы. Какие морфологические изменения происходят в зерне при проращивании. Какие ферменты ив какой последовательности образуются при проращивании. В чем заключается механизм синтеза и активации ферментов. Чем характеризуется цитолиз зерна при проращивании. Как изменяются азотсодержащие вещества ячменя при проращивании. Как глубоко должен протекать гидролиз крахмала при проращивании. За счет каких процессов происходит нарастание кислотности. Какие основные факторы влияют на процесс проращивания. Каково устройство традиционной ящичной солодовни? 10. Каков принцип работы солодорастильного аппарата передвижная грядка. Какова технология получения солода статическим способом. Какова особенность получения солода в аппаратах круглого типа. Какие аппараты барабанного типа используются для проращивания. Каково устройство и принцип действия цилиндроконического аппарата для производства солода. Какие установки непрерывного действия применяются для проращивания. В чем заключается способ Кропфа? 17. Какие приемы следует использовать при переработке ячменей, отличающихся по качеству от требований стандарта. Какие приемы используются для интенсификации солодоращения? 19. Как оценивается качество свежепроросшего солода 88 2.4. СУШКА СВЕЖЕПРОРОСШЕГО СОЛОДА 1. Основные процессы, протекающие при сушке 2. Практика сушки. Основные процессы, протекающие при сушке Сушка свежепроросшего солода - заключительный этап при производстве различных типов солодов. От правильности проведения этого этапа во многом будет зависеть качество получаемого солода. Цель сушки снижение влажности и получение продукта с характерным ароматом и цветом. В соответствии с целью при сушке решаются следующие задачи- удаление избытка влаги и перевод солода в устойчивое для хранения состояние- устранение запаха и вкуса свежепроросшего солода- завершение химико-биологических процессов, происходивших при проращивании- получение необходимого химического состава- создание для каждого типа солода характерного аромата и соответствующего цвета- освобождение от ростков. Удаление влаги заключается в снижении влажности св зависимости от принятой технологии и типа получаемого солода) до 3,5-4 % для светлых и 1,5-2,0 % для темных солодов. В процессе обезвоживания различают стадии подсушивание сушка при низких температурах до влажности 10 %, удаляется свободная влага) и нагревание сухого солода влага удаляется трудно, т.к. этому препятствуют сначала капиллярные, а затем и коллоидные взаимодействия, которые удерживают влагу в зерне. Различия между этими стадиями положены в основу практики сушки. При получении светлого солода его быстро высушивают при низких температурах и затем переходят к более высоким. И, наоборот, при сушке темного солода необходимо длительное время поддерживать температуру на уровне 60-70 С, сохраняя при этом влажность около 20 %. Важным при сушке является соблюдение температурно-влажностного режима. На предыдущих стадиях приготовления солода объем зерна увеличился, в результате растворения в эндосперме образовались мелкие пустоты, которые должны сохраняться как можно дольше за счет правильного проведения сушки. Объем свежепроросшего солода больше объема ячменя на 16-24 %. Это соотношение можно сохранить лишь при осторожном обезвоживании с использованием большого количества воздуха и низких температур. При быстром повышении температуры во влажном солоде внешние зоны зерна затвердевают, поры сморщиваются, затрудняется отведение влаги, которая содержится внутри зерна. Зерно становится тяжелым, жестким. Такое зерно называется стекловидным. Такой солод трудно измельчается, дает пониженный выход экстракта. Поэтому при сушке следует соблюдать золотое правило нельзя повышать температуру выше 50 С, если влажность не снизилась до 10 %. Стекловидность бывает крахмальная, белковая, гуммиобразная. Крахмальная стекловидность: при температуре 60 С во влажном солоде крахмал клейстеризуется и при более высоких температурах образует твердую, стекловидную массу. Белковая: белок, который не изменился при проращивании, при оптимальной температуре и высокой влажности денатурирует, продукты денатурации пропитывают мучнистое тело зерна и при повышении температуры превращаются в стекловидную массу. Гуммиобразная: гемицеллюлозы при высокой температуре и повышенной влажности превращаются в гумми-вещества, они проникают в рыхлый эндосперм и затвердевают. Создание вкуса и аромата. В процессе сушки солода вещества претерпевают физические, биохимические и химические превращения, в результате которых он приобретает присущий ему вкуси аромат. В зависимости от этих превращений процесс сушки можно разделить на 3 фазы физиологическую, ферментативную и химическую. Физиологическая: температура повышается до 40-45 С, влажность снижается до 30 %, продолжительность фазы составляет 10-12 час. В зерне протекают физиологические процессы, продолжается рост корешков, развитие зародыша, накопление ферментов. Рост продолжается до тех пор, пока влажность не снизится до 20 %, а температура не повысится до 40 С. Это способствует растворению веществ зерна увеличивается количество растворимого азота, продуктов распада крахмала. Степень этих изменений тем больше, чем дольше влажность находится в интервале 30 % и температура составляет 30 Си более. Ускорить фазу можно путем предварительного подвяливания солода перед сушкой и более интенсивной продувкой сушильным агентом при сушке. Ферментативная: - температура повышается до 45-70 С, влажность снижается до 10 % для светлого и 20-30 % для темного солода, продолжительность этой фазы 5-7 час. Жизненные процессы приостанавливаются, рост и дыхание зерна прекращаются. Интенсивно протекают процессы гидролиза, т.к. оптимум большинства гидролитических ферментов находится в этом интервале температур. Это будет происходить до тех пор, пока не снизится влажность или не повысится температура, что приведет к частичной инактивации ферментов. Это учитывают при получении светлого и темного солода. Чем быстрее удаляется влага в период физиологической и химической фаз, тем меньше протекают биологические и ферментативные процессы и меньше накапливается продуктов распада. Это способствует получению светлого солода высокого качества сне- большим содержанием ароматических и красящих веществ. При сушке темного солода, который подсушивается при более высокой температуре и влажности, ферментативные процессы протекают интенсивнее. Химическая фаза наступает при температуре выше 70 С. При сушке светлого солода влажность снижается допри сушке темного до 1,5- 2,0 %. Продолжительность 3-4 часа. Максимальная температура сушки для светлого солода составляет 80-85 С, для темного - 100-105 С. Условия в этот период неблагоприятны для большинства ферментов. Они частично инактиви- руются, частично адсорбируются коллоидами зерна и переходят в неактивное состояние. Наблюдаются большие потери амилазы, но ее активность на 15 % выше, чем в свежепроросшем солоде (за счет увеличения активности вовремя физиологической фазы. амилаза более чувствительна к повышению температуры и при 100 С значительно инактивируется. Цитаза разрушается уже при 60 С. Активность гемицеллюлаз при сушке снижается в 1,5-2 раза. Активность липазы в первый период сушки снижается, во второй - возрастает и становится выше, чем в свежепроросшем солоде. Активность фосфатазы сохраняется на 25- 30 %. Уменьшается активность протеаз, но эндопептидазы более устойчивы, и активность их повышается враз. Экзопептидазы при сушке инактивируются. Активность каталазы сохраняется только на 10 %. Очень термостабильны поли- фенолоксидазы, их активность при сушке не меняется. Во время химической фазы происходит коагуляция белков, изменяются фи- зико-химические свойства β-глюкана за счет образования соединений с меньшей молекулярной массой. Но наиболее существенными являются химические изменения, которые приводят к образованию красящих и ароматических веществ. Эти реакции начинаются при сравнительно низких температурах, но окончательно цвет и аромат формируются в интервале температур от 95 до 105 С. Сокращение химической фазы влечет за собой снижение качества готового продукта, ухудшается вкус, аромат, стойкость и пенообразование. Образование цвета и аромата происходит за счет следующих процессов: реакции меланоидинообразования; термического расщепления протеинов (образование термомеланоидинов); термического расщепления углеводов (образование карамелей окисления полифенолов (образование меланинов). Но основная роль в формировании цвета и аромата при сушке солода принадлежит реакции меланоидинообразования. Эта реакция не является простой конденсацией аминокислот с сахарами. Это более сложный процесс, который сопровождается глубокими окислительно-восстановительными превращениями с образованием ряда промежуточных продуктов. Взаимодействие аминокислот с сахарами приводит к образованию летучих альдегидов, которые в большей мере влияют на аромат получаемого продукта. Часть альдегидов (в частности, окси- метилфурфурол) образуется при термическом разложении сахаров. В дальнейшем при взаимодействии аминокислот, пептонов с фурфуролом, оксиметил- фурфуролом и другими альдегидами образуются меланоидины. При сушке пивоваренного солода в присутствии аминов образуются также редуктоны - соединения с сильно выраженной восстанавливающей способностью. Восстанавливающие свойства проявляют и другие соединения сколь- цевой структурой, например, редуктоновая кислота, которая образуется при гидролизе пектинов и ксилозы. Окрашивание редуктонов ускоряется аминокислотами. Высокой реакционной способностью обладают также метилглиоксаль, глицериновый альдегид, диацетил, ацетоин и др. Наиболее легко вступают в реакцию метилглиоксаль и пентозы (ксилоза, арабиноза). Менее активны гексозы фруктоза, глюкоза, галактоза, манноза 91 Из-за недостатка свободных карбоксильных групп очень медленно реагирует сахароза. Из аминокислот обладают высокой активностью серосодержащие. Продукты реакции различных аминокислот определяют не только разное окрашивание, но и дают своеобразный запахи вкус. Например, гликоколь придает продукту интенсивную окраску, запах пивного колера и слабокислый привкус. Аланин дает аналогичный продукт, нос менее интенсивным окрашиванием. Валин реагирует медленно, дает коричневую окраску и приятный запах, напоминающий аромат розы. Лейцин дает продукт с незначительной окраской, нос сильным хлебным запахом. Меланоидины придают пиву характерный цвет, вкуси аромат. Являются хорошими пенообразователями, образуют прочные поверхностные пленки на пузырьках СО. Благодаря своим восстановительным свойствам предотвращают окислительные помутнения. При сушке происходит разрушение S-метилметионина и образование ди- метилсульфида (ДМС). В ДМС могут превращаться серосодержащие аминокислоты через реакцию меланоидинообразования. На содержание ДСМ очень влияет температура сушки. Даже при 80 Св течение 5-ти час удаляется не весь ДМС. Для лучшего его удаления следует проводить отсушку при температуре не ниже 85 С. 2. Практика сушки Сушку свежепроросшего солода проводят в солодосушилках. Они классифицируются по разным признакам- по ориентации слоя солода (горизонтальные и вертикальные- по количеству ярусов (одно, двух- и трехъярусные- по форме сушильной решетки (прямоугольные и круглые- по структуре рабочего цикла (периодические, циклические, непрерывные). Горизонтальные сушилки наиболее простыв конструктивном исполнении. Бывают одно, двух- и трехъярусные. Это сушилки периодического действия. Подача солода производится подъемником. Свежепроросший солод загружается на верхнюю решетку (ярус) слоем см. Каждый ярус имеет загрузочно-разгрузочный шнек. Сушильный агент- горячий воздух. Трехъярусная сушилка отличается от двухъярусной тем, что имеется три решетки. Горизонтальные сушилки громоздки, малопроизводительны, но потребляют много топлива, поэтому в настоящее время двухъярусные сушилки модернизированы и высота слоя в них на верхней решетке может достигать 0,7 м. Горизонтальные решетки поворотные и опрокидывающиеся. Ворошители в таких сушилках не применяются. Сушка проводится, как в горизонтальной с высоким слоем. Режим сушки светлого солода на двухъярусной сушилке. На верхней решетке производится подвяливание и удаление большей части влаги. Начальная температура сушки на этой решетке 35-40 С, конечная - 50-60 С. Влажность снижается с 45 до 10 %. Обезвоживание проводится при сильной тяге воздуха После этого солод перегружается на нижнюю решетку, где влажность снижается допри максимальной температуре 80 С. Отсушка при этой температуре проводится 3-5 час. Продолжительность сушки по 10-12 час на каждой решетке. Режим сушки темного солода на двухъярусной сушилке. Сушка темного солода сложнее, чем светлого. На верхней решетке подсушивание протекает в стадии я стадия подсушивания - в течение 12-14 час при температуре 35-40 С, влажность снижается до 20-23 % (происходит дальнейшее растворение солода, скорость подачи сушильного агента невелика, чтобы не было обезвоживания); 2-я стадия - накопление сахаров при температуре 55-60 С, влажность поддерживается на уровне 20-23 % (это достигается тем, что скорость движения воздуха снижается до минимума, такая влажность необходима для протекания процессов гидролиза. Затем солод перегружается на нижнюю решетку. Завершается 3-я стадия подсушивания при температуре около 50 С, влажность снижается до 10 %. Общая продолжительность подсушивания 36 час. После этого проводится сушка в 2 стадии я стадия - температура 70 С, влажность снижается до 5-6 %, продолжительность 6-7 час я стадия - образование ароматических и красящих веществ, температура 102-105 С, влажность снижается до 1,5-2,5 %, продолжительность час. В настоящее время находят широкое применение одноярусные сушилки. В них же переоборудуют и двухъярусные. При этом ликвидируется нижняя решетка, и освобождается площадь для установки дополнительного калорифера. Исключается операция перегрузки солода с решетки на решетку. Сушилки полностью механизированы. Высота слоя от 0,8 дом. Ворошения не производится. Горизонтальные одноярусные сушилки прямоугольного сечения. Свеже- проросший солод (рис. 31) при помощи загрузочного шнека (1) загружается на решетку (4) и равномерно распределяется с помощью поворотной трубы (После загрузки вентилятором (7) подают подрешетку воздух, нагретый в калорифере. Расход воздуха регулируется заслонкой (8). На стадии подвялива- ния воздух сильно увлажняется, и его удаляют в атмосферу. На заключительной стадии используют рециркулированный воздух. С помощью поворотной заслонки (12) обеспечивают рециркуляцию по воздуховоду (11), т.к. воздух на этой стадии сушки сухой, горячий, и выброс его в атмосферу нерационален. Режим сушки. Подсушивание длится 10-12 час с продувкой большого количества воздуха. Начальная температура составляет 45-55 С, к концу подсушивания С. Влажность снижается в нижнем слое до 6-7 %, в верхнем - до 18- 20 %. Далее происходит нагревание до температуры сушки до 70 С - 1 час, затем до 75 С - 1 час и до 80 С - 1 час. Возможен непрерывный подъем температуры с 60 до 80 С до скоростью 5 ºС/час. Продолжительность отсушки при температуре С составляет 4-5 час. Общая продолжительность сушки составляет 18 час. Основной недостаток таких сушилок трудно оптимизировать режим сушки. В верхнем слое более длительное время протекают физиологические и ферментативные процессы, а в нижнем - настолько же дольше химические. В результате цвет повышается Рис. 31. Сушилка горизонтальная одноярусная прямоугольного сечения - загрузочный шнек 2 - поворотная труба 3 - площадка для обслуживания - сушильная решетка 5 - бункер 6 - шнек 7 - вентилятор 8, 10, 12 - заслонка 9 - калорифер 11- воздуховод Горизонтальные одноярусные сушилки круглого сечения. Эти сушилки используются в настоящее время при строительстве новых солодовенных заводов. Они имеют ряд преимуществ простота загрузки и выгрузки полная механизация равномерность загрузки по слоям равномерность распределения воздушных потоков простота конструкции. Устройство такой сушилки приведено на рис. 32. Сушильная решетка (3) имеет кольцевую форму, в центре расположен поворотный разгрузочный бункер (5), через него производится выгрузка сухого солода на конвейер (6). Сушильная решетка опирается на опоры (7), высота пространства подрешеткой м. Сушилка имеет загрузочно-разгрузочный шнек (8), который вращается вокруг центральной оси и может изменять свое положение по высоте. Загрузку проводят послойно сверху. Воздух для сушки подогревают в калорифере (1) и вентиляторами (2) подают подрешетку сушилки. Воздуховоды имеют заслонки (10 и 11) для регулирования потоков рецир- кулируемого и холодного воздуха. Отработанный воздух отводят через стеклянный теплообменник (рекуператор) (9), в нем теплоту отработанного воздуха используют для подогрева холодного. Продолжительность сушки составляет 24 часа для светлого и 48 час для темного солода. Перед разгрузкой высушенный солод продувают холодным воздухом для охлаждения до температуры 40-50 С. При разгрузке стенка цилиндрической части бункера отодвигается внутрь и шнек (8) перемещает солод от периферии клюку. Выгрузка осуществляется также послойно сверху вниз Рис. 32. Сушилка горизонтальная одноярусная круглого сечения - калорифер 2 - вентилятор 3 - сушильная решетка 4 - слой солода - бункер 6 - конвейер 7 - опора 8 - шнек 9 - теплообменник 10, 11 - заслонка Вертикальные солодосушилки представляют собой несколько узких, вертикально расположенных шахт шириной 20 см с решетчатыми стенками. В эти шахты загружается свежепроросший солод. Между солодовенными шахтами имеются вертикальные воздушные шахты шириной 80 см с перегородками, они служат для притока воздуха. Сушилка разделена горизонтальными перегородками на 2 или 3 яруса (двух- или трехъярусная). Эти сушилки производительнее и экономичнее горизонтальных. Загрузка производится с помощью загрузочного конвейера, который продвигается вдоль верхнего этажа со скоростью 1 м/мин и при помощи грабельных ворошителей со скоростью 3 об/мин сдвигает солод с шахты сушилки. Воздух проходит в сушилке зигзагообразно. Перекрывая заслонками каналы, можно менять направление движения воздуха. Для равномерного высушивания направление движения воздуха меняют каждые 4-6 час. Готовый солод выгружается из нижней части сушилки, а солод из верхней опускается в нижнюю. Продолжительность сушки светлого солода составляет часа на двухъярусной и 36 час на трехъярусной. Начальная температура сушки 38 С, максимальная - 85 С, продолжительность отсушки 3-4 часа. Производительность таких сушилок в 1,5-3 раза выше горизонтальных. Главный недостаток при перегрузке солода из одной зоны в другую нарушается технологический режим (резко понижается температура в слое и скорость сушки). Сушилки непрерывного действия. К таким сушилкам относится вертикальная сушилка ЛСХА, достаточно широко используемая на солодовенных предприятиях, и современная сушилка карусельного типа. В этих сушилках устраняется часть недостатков периодических сушилок, а также сокращается продолжительность сушки. Сушилка ЛСХА рис. 33). Свежепроросший солод по конвейеру (7) при помощи распределителя (8) равномерно распределяется по камере подвяливания (6), где продувается теплым воздухом (температура 25 С, который нагнетается вентилятором (5) через воздуховоды (9). Влажность снижается до 35 %. Затем солод перегружается через загрузочные шахты (10) в сушильные шахты (14), которые имеют вид трапеции с небольшим расширением книзу (ширина верхней части 185 мм, нижней - 275 мм, чтобы не происходило зависания солода. Солод движется по шахтам непрерывным потоком сверху вниз под действием силы тяжести и непрерывно продувается потоком воздуха. Изменить направление движения воздуха можно перекрыванием каналов (12, 13). Условно в сушилке можно выделить 4 зоны. Температура в й зоне 50 С, влажность снижается доя зона - температура 60-70 С, влажность снижается доя зона - температура 81 С, влажность снижается до 6 %; 4 зона - температура 85 С, влажность снижается до 3 Рис. 33. Сушилка ЛСХА: 1 - бункер 2 - калорифер 3, 4, 5 - вентилятор, 6 - камера подвяливания; 7 - конвейер 8 - распределитель 9, 12, 13 - воздуховоды 10, 11, 14 - загрузочная, сушильная и разгрузочная шахты 15 - валки 16 - шнек Такие режимы и интенсивная обработка солода сушильным агентом позволяют сократить продолжительность сушки до 15-17 час. Сокращается физиологическая фаза и частично ферментативная. Высушенный солод выгружается с помощью валков (15) в приемный бункер (1) и шнеком (16) направляется на дальнейшую переработку. В качестве недостатков сушилки можно отметить повреждение солода за счет трения при перемещении и трудоемкость обслуживания Сушилка карусельного типа рис. 34). Такие сушилки могут быть привязаны к ящичным солодовням и солодовням типа передвижная грядка». Свежепроросший солод подается конвейером (5), при помощи шнека и вращающейся платформы (4) распределяется равномерно по бункеру-питателю (6). Сушка происходит в плотно движущемся слое сверху вниз. Опускание слоя сухого солода происходит за счет непрерывного отбора нижнего слоя разгрузочным устройством (10) и одновременного пополнения верхнего слоя свеже- проросшим солодом. Разгрузочное устройство выполнено в виде шнека. На верхней крышке корпуса шнека расположен рыхлитель. В процессе сушки из-за вращения перфорированной платформы нижний слой солода, который отделен от остальной массы рыхлителем, попадает на шнеки через шлюзовой затвор) удаляется из зоны сушки. Высота удаленного слоя солода соответствует диаметру корпуса шнека. Пополнение верхнего слоя происходит через бункер- питатель под действием гравитационных сил. Скорость вращения платформы, высота высушиваемого и удаляемого слоя, количество и температура сушильного агента согласованы между собой и определяют максимальную производительность сушилки. Продолжительность сушки 12,5-15 час. Температура сушильного агента составляет 80 С. Особенностью сушилки является противо- точное движение солода и сушильного агента. Это обеспечивает равномерную сушку по высоте. Равномерность сушки по площади обеспечена вращением сушильной решетки вместе с солодом. Такие сушилки имеют высокую производительность (до 45 т/сут), низкий расход тепла и электроэнергии, хорошее качество солода, полное использование потенциала сушильного агента. Рис. 34. Сушилка карусельного типа - вентилятор 2 - калорифер 3 - платформа 4 - перфорированная платформа, 13 - конвейер 6 - бункер 7 - сушильная камера 8 - воздуховод 9 - ролик-опора; 10 - винтовой конвейер-шнек; 11 - корпус 12 - затвор 14 - стойка Контрольные вопросы. Какова цель и задачи сушки. Как происходит удаление влаги при сушке. Каковы причины образования стекловидного солода. Что происходит в период физиологической стадии сушки. В чем отличие в режимах сушки светлого и темного солода 97 6. Как происходит инактивация ферментов при сушке. За счет каких реакций формируется цвет и аромат солода. За счет чего происходит образование ДСМ, как он влияет на вкус пива. Как производится сушка солода на горизонтальных сушилках. В чем особенность сушки солода в одноярусных сушилках. Каково устройство и принцип работы вертикальных сушилок. Каков принцип работы сушилок непрерывного действия. В чем особенность сушки солода в сушилке карусельного типа. ОБРАБОТКА И ХРАНЕНИЕ СОЛОДА. Отделение ростков. Хранение солода. Качество готового солода. Отделение ростков Солод после сушки необходимо охладить и освободить отростков. В горячем состоянии солод нельзя направлять на хранение, т.к. усиливается его цвет, ухудшается вкуси снижается ферментативная активность. Частично солод охлаждают в бункерах (если сушилка имеет невысокую производительность) или с помощью аэрации холодным воздухом (в одноярусных сушилках высокой производительности. В растильно-сушильных ящиках снижение температуры происходит медленно, путем рециркуляции воздуха. Температура солода должна быть снижена до 35 С. Дальнейшее охлаждение происходит в ро- сткоотбойной машине. После отделения ростков солод должен иметь температуру С, с более высокой температурой нельзя направлять его на хранение. Удаление ростков производится сразу после охлаждения, они гигроскопичны, быстро поглощают влагу и теряют хрупкость, содержат горькие вещества, которые отрицательно влияют на вкус пива и придают солоду интенсивную окраску. Машины для отделения ростков бывают барабанные, шнековые и пневматического типа. Росткоотбойная машина барабанного типа рис. 35) представляет собой медленно вращающийся перфорированный барабан (2), внутри которого расположен бичевой барабан (3) с винтообразными лопастями, которые вращаются с большей частотой. Солод подается внутрь барабана при помощи шнека (1). Ростки отделяются в результате трения зерен и воздействия лопастей, проходят через отверстия в барабане и удаляются шнеком (6). Очищенный солод на выходе из машины продувается потоком воздуха Рис. 35. Росткоотбойная машина барабанного типа - загрузочный шнек 2 - ситчатый барабан 3 - бичевой барабан - вентилятор 5 - аспирационный канал 6 - шнек для выгрузки ростков Росткоотбойная машина шнекового типа рис. 36). Удаление ростков происходит за счет внутреннего трения между зернами. Применение шнеков оправдано только на заводах большой производительности. Шнек установлен в лотке под определенным углом. При трении зерен друг о друга ростки отбиваются и, проходя через плоский шнеки прорези во вкладыше (4), попадают в конический корпус на транспортный шнеки удаляются. Работа установки требует интенсивной аэрации для удаления легких примесей. Способ является самым благоприятным для сохранения качества солода, т.к. при взаимном трении зерна не повреждаются. Рис. 36. Росткоотбойная машина шнекового типа - загрузка солода 2 - лопастной шнек 3 - выгрузка солода - ситовой вкладыш 5 - транспортный шнек 6 - выгрузка ростков 99 Росткоотбойная машина пневматического типа рис. 37). Установка состоит из компрессора (1), загрузочного устройства (2), отбойника ростков (и воздушного сепаратора (5), из которого воздух сростками передается в циклон, там ростки осаждаются, а воздух очищается в рукавном фильтре. Очищенный солод и ростки отводят через затворы (6 и Рис. 37. Росткоотбойная установка пневматического типа - компрессор 2 - загрузочное устройство 3 - отбойник ростков - бункер солода 5 - воздушный сепаратор 6, 8 - заторы 7 - циклон. Хранение солода Очищенный отростков солод не может быть сразу использован на приготовление пива. Он имеет низкую влажность, в результате этого мелко дробится, сусло плохо осахаривается, фильтруется, бродит. При хранении солода протекают физические и химические изменения. В основном, все изменения происходят за счет поглощения влаги. Благодаря этому увеличивается масса и объем солода, оболочка становится более эластичной, и улучшаются процессы дробления и затирания. Коллоиды солода поглощают гидратационную влагу, повышается активность ферментов. Так, при увеличении влажности на 1,6 % активность эндопепти- даз увеличивается на 3 %, аминопептидаз на 1,5 %, карбоксипептидаз на 16,5 %, дипептидаз на 38,5 Увеличивается количество растворимых азотистых и минеральных веществ, повышается титруемая кислотность. Влажность солода может повышаться в среднем на 2-3 %. Для солода нормального растворения большое поглощение влаги нежелательно, т.к. это приводит к усилению ферментативной активности, перерастворению солода и потере сухих веществ. Для плохорастворенного солода повышение влажности благоприятно, т.к. при хранении в нем повышается экстрактивность и улучшается осахаривание. Для завершения физико-химических процессов солод должен пройти от- лежку не менее х недель. Способы хранения солода аналогичны способам хранения ячменя. Хранят его на полу, в закромах и силосах. При хранении стараются засыпать в один силос солод одинакового качества, цвета и экстрактивности. Хранят солод при температуре 10-30 С. Влажность после хранения должна быть не выше 6 %. При хранении в помещениях с повышенной влажностью и температурой 30-35 С солод приобретает неприятный горьковатый привкус, может подвергаться самосогреванию. Качество готового солода Качество готового солода оценивается по органолептическими физико- химическим показателями определяется согласно ГОСТ 29294-92. В зависимости от качества светлый солод делится на 3 класса (высокого качества, первый и второй, темный солод на классы не подразделяют. Внешний вид - зерновая масса, не содержащая плесневелых зерен и зерновых вредителей. Цвет - от светло-желтого до желтого. Не допускаются тона зеленоватые и темные, обусловленные плесенью. Запах - для светлого солода характерен солодовый, для темного - более концентрированный хлебный аромат. Не допускается кислый и запах плесени. Запах плесени появляется при использовании плохо очищенного ячменя, с большим количеством зерновой примеси, а также в результате развития плесени при хранении, особенно при наличии поврежденных зерен, поэтому количество заплесневелых и битых зерен в готовом солоде должно быть не более 0,5 Вкус - солодовый, сладковатый. Не допускаются посторонние привкусы. Оболочка должна быть блестящей. Размеры - такие же, как у ячменя. Меньший объем говорит о неправильном ведении процесса сушки. Обычно это стекловидные зерна. Солод должен быть чистым, без посторонних примесей. По физико-химическим показателям светлый и темный солод должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице Таблица 5 Физико-химические показатели светлого и темного солодов Наименование показателей Светлый солод Темный солод Высокого качества класс класс Проход через сито (2,2х20 мм, %, не более 5,0 8,0 Массовая доля сорной примеси, %, не более Не доп 0,5 Количество зерен, %: - мучнистых, не менее- стекловидных, не более- темных, не более Не доп Не доп 10,0 4,0 90,0 5,0 10,0 Окончание табл. Влажность, %, не более 5,0 6,0 Массовая доля экстракта в сухом веществе солода тонкого помола, %, не менее Разница массовых долей экстрактов в сухом веществе солода тонкого и грубого помолов, Не более 1,5 Не более Массовая доля белковых веществ в сухом веществе солода, %, не более 11,5 Отношение массовой доли растворимого белка к массовой доле белковых веществ в сухом веществе солода (число Кольбаха) 39-41 - - - Продолжительность осаха- ривания, мин, не более 20 Лабораторное сусло: Цвет, см 3 раствора йода концентрацией 0,1 моль/дм 3 на 100 см 3 воды, не более (ц.ед.) 0,18 0,20 0,40 Кислотность, см 3 раствора гидроокиси натрия концентрацией моль/дм 3 на 100 см 3 сусла, (кед 0,9-1,2 Прозрачность (визуально) Прозрачное Допускается небольшой опал - Мучнистость является критерием степени растворения солода, влияет на выход экстракта. Определяется визуально путем разреза зерна. Стекловидность чаще всего связана с неправильным проведением процесса сушки, но иногда и с использованием стекловидного ячменя. По количеству стекловидных зерен можно оценить качество растворения 0-2,5 % - очень хорошее 2,5-5,0 - хорошее 5,0-7,5 - удовлетворительное и более 10 % - плохое. Увеличение количества стекловидных зерен приводит к увеличению разницы в массовых долях экстракта тонкого и грубого помола. Влажность солода влияет на процессы дробления и затирания. При дроблении солода с пониженной влажностью увеличивается доля муки, в результате чего понижается скорость фильтрования. При дроблении же влажного солода снижается количество муки, улучшается процесс фильтрования, но снижается выход экстракта Разность массовых долей экстрактов тонкого (90 % муки) и грубого % муки) помолов характеризуется степенью цитолитического растворения, этот показатель влияет на выход экстракта, фильтрование сусла, брожение и пенообразование. При разнице менее 2,2 - растворение очень хорошее 2,3-3,0 - хорошее 3,1-3,8 - среднее 3,9-4,6 - плохое и более 4,6 - очень плохое. Массовая доля белковых веществ в солоде обычно на 0,1-0,5 % ниже, чем в ячмене. Число Кольбаха характеризует степень белкового растворения солода, поэтому показателю оценивают выход экстракта, общий азот сусла, пенообразо- вание, полноту вкуса. При значении этого показателя более 41 % - солод растворен очень хорошо 35-41 % - растворение хорошее менее 35 % - не доста- точное. Продолжительность осахаривания зависит от растворения солода и активности амилолитических ферментов. Солод плохо растворенный, из стекловидных и неотлежавшихся ячменей осахаривается хуже. Солод, высушенный при высоких температурах, имеет низкую активность ферментов итак же хуже осахаривается. Быстро осахариваются перерастворенные солода и отсушенные при низких температурах. По цветности сусла оценивают качество солода сточки зрения использования его для получения светлого пива. В странах, входящих в Европейсткую пивоваренную Конвенцию (ЕВС), цветность определяют вед. ЕВС. Цветность (ед. ЕВС) = Цвет (ц.ед) : 0,0625. Амилолитическая способность АС, диастатическая сила) - показатель амилолитической активности - выражается в единицах Виндиша-Кольбаха. Солод очень хорошего качества имеет АС более 250 ед/г; низкого - менее 150 ед/г; темный солод имеет АС - 150-170 ед/г. Абсолютная масса - 29-38 г. При сравнении абсолютной массы ячменя и солода получают потери при проращивании. Содержание мальтозы. Сусло из светлого солода содержит 65-72 мальтозы, из темного солода - 59-65 %. Этот показатель влияет на процессы брожения и дображивания. Содержание аминного азота - 160-230 мг г. Он участвует в метаболизме дрожжей. Одним из простых способов оценки качества солода является проба на погружаемость. Хорошо растворенный солод плавает на поверхности (он легче воды, т.к. в нем содержится воздуха плохо растворенный - погружается вводу или тонет. Содержащие тонущих зерен у хорошо растворенного светлого солода должно быть 30-35 %, у темного - 25-30 Контрольные вопросы. С какой целью и каким образом солод охлаждают после сушки. Почему необходимо солод сразу после охлаждения отделять отростков. Какие существуют установки для отделения ростков. Какие процессы протекают при хранении солода. Каковы условия хранения солода 103 6. По каким органолептическим показателям оценивается солод. По каким физико-химическим показателям оценивается светлый солод. Как оценивается темный солод. По каким показателям можно оценить степень растворения. По каким дополнительным показателям можно оценить качество солода? |