Основы производства солода и солодовых экстрактов

Х=100(а-в)/(100-в) ,где

а и в – соответственно влажность зерна до и после сушки, %.

Массу зерна после сушки Р2 (т) определяют по формуле:

Р2 =(100-а)Р1/(100-в), где

Р1 – масса зерна до сушки, т.

Следующий технологический прием, необходимый для подготовки зерна к хранению, это очистка партий зерна и семян от разных примесей.

Своевременное (во время уборки урожая) удаление из зерновой массы семян сорняков, зеленых частей растений, пыли и значительного количества микроорганизмов резко снижает ее физиологическую активность. Особенно недопустима задержка с очисткой семенных фондов. Проведение этой работы в более поздние сроки позволяет довести партии семян только до уровня посевных кондиций первого или второго класса по содержанию примесей (отхода), но не влияет положительно на состояние семян при хранении, их жизнеспособность и полевую всхожесть.

Сразу после поступления зерна на ток, проводится его предварительная очистка. Это вспомогательная операция по очистке зерна, ее проводят для обеспечения благоприятных условий при выполнении последующих технологических операций послеуборочной обработки зерна, главным образом его сушки. Для этого на ворохоочистителе ЗД-10.000 из зернового вороха выделяют крупные и мелкие примеси, что повышает сыпучесть зерновой массы, предотвращает застревание ее между коробами шахтной сушилки. Также предварительная очистка вороха повышает его устойчивость к факторам порчи, особенно развитию процесса самосогревания.

Первичную очистку зерна и семян выполняют после предварительной очистки и сушки зернового вороха в стационарных воздушно-решетных машинах ЗАВ-40. Назначение этой операции заключается в том, чтобы выделить возможно большее количество крупных, мелких и легких примесей при минимальных потерях основного зерна. Зерно после обработки должно соответствовать по чистоте нормам заготовительных базисных кондиций. Зерновая масса, поступающая на первичную очистку, должна иметь влажность не выше 18% и содержать сорной примеси не более 8%. В машинах первичной очитки выделяют не только примеси, но и сортируют зерно не основную и фуражную фракции.

В комплект агрегата входят: автомобилеразгрузчик, блок из трех бункеров с перегородками, две зерноочистительные машины ЗАВ-10.30.000, два триерных блока ЗАВ-10.90.000, пульт управления, комплект зерно- и воздухопроводов. Основная технологическая схема включает следующие операции: выгрузку зерна у приемную яму, подъем его с последующей подачей самотеком в зерноочистительную воздушно-ситовую машину, перемещение очищенного зерна цепочно-скребковым транспортером на триерный блок и после прохождения триеров – в бункер для очищенного зерна.

Машины вторичной очистки применяют в основном для обработки семян семенного назначения, прошедшего первичную очистку. Вторичную очистку семян проводят машиной СВУ-5 с разделением исходного материала на четыре фракции: семена, зерно II сорта, аспирационные относы и крупные примеси, мелкие примеси.

Эти машины представляют собой поточную линию, обеспечивающую прием, очистку, временное хранение и отгрузку зерна. Зерноочистительные машины размещены на блоке бункеров, который, в свою очередь, установлен на металлических опорах так, чтобы к каждому бункеру (под него) подъезжал автомобиль.

Охлаждение для создания благоприятных температурных режимов хранения достигается приемом вентилирования. Его проводят, в основном, для охлаждения и снижения влажности зерна. Охлаждают насыпи обычным атмосферным воздухом, а сушат подогретым. С теплофизических позиций между этими вариантами продувания принципиальной разницы нет, так как в том и другом случаях вентилирование сопровождается тепловлагообменном между зерном и воздухом.

Прежде чем начать вентилирование зерновой насыпи для охлаждения необходимо убедиться, что ее продувание возможно и целесообразно при данных погодных условиях и фактическом состоянии зерна. Для этого необходимо знать температуру и влажность воздуха и зерна, подлежащего продуванию, правильно сопоставить их между собой и выяснить, что же будет происходить в процессе обработки. Вентилирование проводят только в тех случаях, когда при сопротивлении состояний зерна и воздуха ожидают получить положительную технологическую эффективность – то есть снижение температуры зерна, его влажности. Выяснив возможность вентилирования, не менее важно определить необходимую подачу воздуха и продолжительность продувания. Это очень важно, так как из-за недостаточных подач воздуха часто наблюдается расслоение зерна в насыпи по влажности с пересушкой нижних слоев и увлажнением верхних. После завершения процесса не менее важно знать, как долго провентилированную насыпь можно хранить без порчи и потерь и когда следует провести повторное вентилирование для профилактики от возможного повышения ее температуры.

Для активного вентилирования в нашем хозяйстве применяют стационар­ные вентиляционные установки СВУ-63. Эту установку можно использовать для медленной сушки зерна. Она состоит из одного магистрального воздухоподводящего канала, по обе стороны от которого отходят по девять более мелких воздухораспределительных каналов.

Процесс вентилирования способствует сохранности исходного качества зерна, снижает интенсивность его дыхания и тем самым сокращает потери сухого вещества, тормозит и останавливает развитие микрофлоры и вредителей хлебных запасов, сокращает затраты на обработку.

Важнейшим мероприятием, обеспечивающем успешное хранение зерновых масс как по качеству, так и по экономическим показателям, является правильное формирование партий на току с учетом показателей зерна. Зерновые массы в зернохранилищах размещают по следующим признакам. Зерно различных типов и сортов не смешивают и хранят раздельно. Зерно, которое может быть использовано в качестве посевного материала, хранят раздельно не только по сортам, но и в пределах сорта по репродукции, категориям сортовой чистоты и классам. Смешивать один сорт с другим, одну репродукцию с другой, один класс с другим запрещается. Для хранения сортового зерна выделяют лучшие склады. Различная влажность зерновой массы приводит к необходимости раздельно хранить партии. Так, отдельно размещают зерно сухое и средней сухости, влажное и сырое до 22 %. Влажное зерно размещают в хранилищах, прилегающих к сушилкам, соблюдая условия хранения. Необходимо также учитывать количество и состав примесей в зерновой массе. Запрещается размещать партии чистого зерна партиями, имеющими минеральную примесь в виде мелкой гальки, песка и т.д.

Показатели качества партий зерна при их приемке часто предопределяют характер последующего использования зерна, т.е. целевое назначение. Так, например, поступившие элитные семена или семена первых репродукций всегда необходимо размещать как посевной материал и в дальнейшем соблюдать все правила хранения сортовых семян. Или, зерно пшеницы, подвергавшееся тепловой сушке, размещают отдельно от зерна пшеницы с такой же влажностью, но не подвергавшегося сушке, так как в первом случае вследствие сушки возможно ухудшение клейковины.

9.      Технологическая схема получения солода.

Процесс называется солодоращение и его основной целью является биохимические превращения высокомолекулярных нерастворимых составных частей зерна в растворимые под действием комплекса ферментов таким образом основная цель проращивания это max накопление всех групп гидролитических ферментов, а именно амилолетических, протеолитических и цитолитических и других и осуществляется под их действием каталитические расщепления высокомолекулярных веществ на более простые растворимые и усвояемые.

Под действием амилолитических ферментов накопившиеся во время проращивания осуществляется гидролиз крахмала до мальтозы и декстринов. Под действием протеолитических ферментов осуществляется гидролиз белков до пептидов и аминокислот. Цитолитический гидролиз не крахмалистых веществ, пектиновых веществ, гумми слизи до моносахаридов и декстринов. Назначение солода в различных бродильных производствах имеет определенную направленность, если в технологии пива ячменный солод – это основное сырье, то в технологии получения спирта  солод различных злаков (овсяный, просяной, ячменный, пшеничный, ржаной) является ферментативной добавкой для каталитического расщепления высокомолекулярного основного сырья., технология получения кваса в зависимости от способа получения ржаной солод, ячменный солод, тритекалевый солод может выступить как основное сырье как и в виде ферментативной добавки. Ржаной солод используется для получения квасного сусла по настойному способу, особенностью получения является операция томления, т.е. после проращивания свежепроросший солод увлажняют до влажности 45−47 % (50%) и осуществляется операция томления или ферментация. Увлажненный солод собирают в высокие кучи, высотой не менее 1 м, в результате чего внутри слоя зерна температура повышается до 50 ºС за счет самосогревания, дыхания и ряда биохимических процессов. В результате осуществляются глубокие гидролизы белков, углеводов, некрахмалистых веществ с получением конечных продуктов гидролиза, которые имеются при данных условиях вступления в реакции меланоидинообразования с образованием окрашенных продуктов с характерным вкусом и ароматом.

Для спиртового производства используется в качестве ферментативной добавки свежепроросший солод.

Солод можно получать из любого зернового сырья выращиваемого на РБ однако каждый злак содержит определенный набор присутствия в нем ферментных систем. Все злаки делятся на 4 группы: ячмень, просо, овса, кукурузы.

Группа ячмень - зерновые (ячмень, рожь, пшеница), которые дают солод с высокой амилолитической активностью, а именно содержание α- и β-амилазы. Группа просо - объединяет просо и его, разновидности, обладающие высокой декстринолитической активностью, т.е. содержание фермента дестриназа. Группа овса – включает и его виды. Содержится в большом количестве фермент олиго 1-6 глюкозидаза. Группа кукуруза – объединяет кукурузу и ее виды в одинаковом количестве содержатся ферменты обладающие амилолитической и осахаривающей активностью.

10. Технология замачивания и проращивания ячменя.

4.1. Замачивание ячменя.

Замачивание ячменя – искусственное насыщение ячменя водой – осуществляется в целях активизации ферментных систем, способствующих проращиванию.

Степень замачивания. Жизнедеятельность зерна активизируется с появлением в нём свободной влаги. При этом роль воды сводится, во – первых, к обеспечению перехода растворимых питательных веществ в раствор и транспортирование к зародышу и, во вторых, к созданию возможности для проникновения в эндосперм ферментов, способствующих перевод резервных веществ зерна в растворимое состояние.

Влажность зерна до мойки и замачивания обычно не превышает 14,5%, а при замачивании 42…48% относительно общей массы. Конечную влажность замоченного зерна называют степенью замачивания. Повышение влажности зерна осуществляется неравномерно – вначале сравнивается быстро, а затем замедляется. Светлый солод замачивают до влажности 42…43%, а тёмный 45…48%.

Очень важно обеспечить оптимальную степень замачивания зерна, поскольку при недостаточной степени замачивания затрудняется каталитическое действие ферментов, что приводит к снижению экстрактивности и качества солода, а при высокой степени замачивания повышается биосинтез ферментов и осуществляется более глубокий ферментативный гидролиз крахмала и ферментов. Перезамачивание не допустимо, поскольку это приводит к разрушению семенной оболочки и нарушению полупроницаемости, вследствие чего в ячмень начинают проникать соли из воды, приводящие к гибели зародыша.

В процессе замачивания зерно набухает, и вследствие этого примерно на 45% увеличивается в объёме. Это обстоятельство необходимо учитывать при расчёте вместимости замочных аппаратов. Химические изменения в зерне при замачивании незначительны.

Степень замачивания контролируют в лабораторных условиях. Ориентировочно о завершении замачивания можно судить и по следующим признакам:

1. При сдавливании между большим и указательным пальцами, в продольном направлении, зерно должно сгибаться (но не раскалываться) с характерным потрескиванием, возникающем при отделении эндосперма от мякинной оболочки;

2. При сдавливании зерна между пальцами в продольном направлении не должны ощущаться уколы от его острых концов;

3. При сгибании зерна на ногте большого пальца оболочка отстаёт, но зерно не ломается;

4. Поперечный срез зерна посередине должен иметь белую точку.

В замоченном ячмене не должно быть сильное развитие корешков, так как это способствует их повреждению при транспортировании замоченного зерна.

Факторы, влияющие на замачивание. Оптимизация режима замачивания является важнейшей предпосылкой для получения качественного солода. На эффективность замачивания влияют следующие факторы:

· однородность зерна;

· степень аэрации зерна;

· содержание двуокиси углерода;

· температурный режим.

Способы замачивания ячменя.

Замачивание промытого и продезинфицированного ячменя проводят воздушно-водяным способом, в непрерывном потоке воды и воздуха, оросительным и воздушно-оросительным способами в замочном чане или в солодорастильном аппарате при температуре не ниже 12 и не выше 17ºС.

При воздушно-водяном замачивании зерно попеременно находится то под водой (водяное замачивание), то без неё (воздушное замачивание). Такое чередование повторяется через каждые 3-6 часов.

Для поддержания аэробного дыхания зерно каждый час продувают воздухом в течение 10 минут, независимо от того находится ли оно под водой, или на воздухе. Через 8 часов зерно вместе с замочной водой продувают сжатым воздухом.

При этом способе замачивания для дезинфекции в воду часто добавляют хлорную известь. Однако в конце замачивания ячмень следует обязательно отмывать от хлора, который придаёт пиву неприятный вкус.

При оросительном замачивании после мойки и удаления сплава поверхность зерна в замочном аппарате непрерывно орошается распыляемой водой, подаваемой через медленно вращающееся сегнерово колесо. Вода при распылении насыщается воздухом, проходит через слой зерна, увлекая с собой накопившийся диоксид углерода, и выводится снизу. Зерно находится под водой первые 6-8 часов, остальное время вода поступает только через оросительтное устройство.

При этом способе замачивания зерно замачивается и прорастает неравномерно: в верхних слоях быстро, а в нижних остаётся недозамоченным. Поэтому оросительное замачивание лучше сочетать с аэрацией снизу вверх.