Современные аспекты технологии солода

К солодовням передвижная  грядка можно отнести установку  с солодорастильными аппаратами«Lausmann».Аппарат для проращивания Lausmann предусматривает ежедневное перемещение проращиваемого зерна в следующий ящик.

Ящики квадратного или прямоугольного сечения располагают в ряд, непосредственно друг около друга. Поднимают и опускают их с помощью подъемного устройства обычной конструкции, регулируя высоту пространства под ящиками. При максимальном подъеме сито достигает края ящика для проращивания, чем обеспечивается его полная очистка. Ворошение осуществляется при подъеме сита, в результате чего часть проращиваемого материала пересыпается через разделительную стенку двух ящиков и перемещается с помощью ворошителя особой конструкции в следующую секцию ящика или в сушилку. Ворошитель состоит из системы скребков и возвышается над двумя ящиками, благодаря чему можно полностью разровнять солод в следующем ящике. За последним ящиком располагается либо встроенная сушилка, либо бункер для транспортирования свежепроросшего солода. Поскольку сушилка требует большой площади, ворошитель должен исполнять и функцию по выгрузке из нее солода.

• Солодорастильные аппарты барабанного типа. Представляют собой горизонтальный стальной цилиндрический корпус, установленный на двух парах опорных роликов. Проращиваемое зерно продувают кондиционированным воздухом, а перемешивают в результате медленного вращения барабана.Барабанные солодовни бывают закрытые и открытые. Особенностью закрытых барабанов – полная изолированность проращиваемого зерна от внешних условий. Существует два типа закрытых барабанов: с плоским ситом и с ситчатыми трубами. Барабанные солодовни с плоским ситом представляют собой горизонтальный цилиндрический корпус, внутри аппарата закреплено плоское сито, на котором равномерно загружают замоченное зерно. Высота слоя зерна на ситчатом днище может достигать 1м. Ворошение два раза в сутки, при этом барабан осуществляет 1 об./45'. Барабанные солодовни с ситчатыми трубами во многом устроены идентично вышеописанному аппарату, но в центре барабана закреплена ситчатая труба. Кондиционированный воздух нагнетается или в подситовое пространство или в ситчатую трубу, в зависимости от типа солодовни. Качество солода, выращенного в такой солодовне, хорошее. Он достаточно растворен и имеет свежий вид и чистый солодовый запах.

Примером такой солодовни можно  представить солодовню барабанного  типа фирмы «Galland».Проращивание в ней ведется при местной аэрации и кондиционировании, а также с применением рециркуляционного воздуха.

Зерно в барабане после пневматического замачивания увлажняется или подсушивается до содержания влаги 38% и температуры 18 °С. Загрузка осуществляется через люки сначала на одну треть так, чтобы путем поворота барабана на пол оборота можно было равномерно распределить замоченное зерно. После стекания замочной воды начинается аэрация кондиционированным воздухом температурой 16 °С. Для поддержания режима сушки первые 4-6 ч барабан вращается постоянно. Равномерное начало проращивания наступает через 12-16 ч. Во время этой фазы барабан вращается в течение 3 ч. Если наклюнулось 95% зерен, то влажность повышают до 42% путем интенсивного орошения через отверстия при вращении. При правильном ведении процесса свежепроросший солод имеет свежий запах и характеризуется хорошо сохраненным зародышем.

• Шахтные солодорастильные установки. Применяют в солодовнях непрерывного действия. Основу способа составляют оросительное замачивание ячменя и непрерывное проращивание ячменя в газовой среде с повышенным содержанием СО2. Такой способ орошения ячменя дает возможность вымывать диоксид углерода из межзернового пространства и поддерживать одинаковые условия замачивания по всему объему замочной камеры. После непрерывного замачивания ячмень перекачивают гидротранспортом в аппарат для удаления поверхностной влаги, где оно содержится около 4 часов, после чего его направляют в верхнюю растильную камеру шахты. Общая продолжительность проращивания составляет 135 часов. Свежепроросший солод выгружают из нижней части растильной камеры в приемный бункер, из которого конвеером и норией транспортируют на сушку.

• Солодорастильные аппараты круглого сечения. Конструктивные особенности солодорастильных аппаратов круглого сечения делают их наиболее предпочтительными при использовании в современных солодовнях башенного типа, где их размещают по вертикали один под другим. Но в последнее время такие аппараты можно встретить и в традиционной компоновке солодовни, где все солодорастильные аппараты размещены на одном уровне. Изготавливают два вида таких аппаратов: со стационарным и вращающимся днищем. Их оснащают шнековыми ворошителями, поэтому принцип их работы (за исключением загрузки и выгрузки) аналогичен ящичным солодовням. Ситчатое днище аппарата имеет кольцевую форму, поскольку в его центре расположен поворотный бункер, через который осуществляют выгрузку солода. Над ситчатым днищем расположен ворошитель карусельного типа, который может вращаться вокруг центральной оси в разных направлениях. Помимо ворошения с его помощью осуществляют выгрузку свежепроросшего солода и увлажнение зерна в процессе проращивания. Для увлажнения зерна над вертикальным шнеком установлены распылительные форсунки, к которым подведена вода. В процессе солодоращения зерно продувают кондиционированным воздухом, нагнетаемым вентилятором в подситовое пространство.

Солодорастильные аппараты с подвижным  днищем применяют в солодовнях повышенной мощности. Единовременная загрузка в них может достигать 700 тонн. В этом случае аппарат оснащают конструкцией, внутри которой обычно монтируют трубы для самотечного перемещения зерна сверху вниз. Такие солодорастильные аппараты применяют реже, так как они сложнее по конструкции и дороже в изготовление, более металлоемки.

• Непрерывные системы солодоращения. Система Domalt. Солодовни типа передвижная грядка и башенного типа являются установками полунепрерывного действия. Ячмень замачивается в одном месте далее поступает в солодорастильную установку, а затем направляется в солодосушилку, обычно непосредственно примыкающую к ней. Продолжительность пребывания в отдельных аппаратах или на участках ситовой поверхности составляет в зависимости от особенностей технологии 9,12 или 24 ч. В качестве примера непрерывнодействующей солодовни можно рассмотреть систему Domalt. Ячмень смешивается с водой на входе с помощью поднимающегося моющего шнека. После прохода через шнек (в течение около 100 мин) зерно поступает на подвижную ситовую поверхность, выполненную из сит или пластмассовых полотен, разделяется и распределяется по высоте. Скорость перемещения ситовой поверхности 0,7 м/ч, высота слоя солода около 0,9 м. Во время прохода через первый участок ситовой поверхности ячмень орошается и достигает влажности, оптимальной для проращивания. На определенных расстояниях установлены простые ворошители, обеспечивающие достаточное разрыхление слоя прорастающего зерна. По достижении максимальной влажности лишнюю воду из зерна удаляют. Температуру проращивания регулируют на каждом участке подачей влажного воздуха с регулируемой температурой. На заключительном участке за солодрастильным отделением располагается солодосушилка непрерывного действия. Высушенный солод охлаждают и направляют в росткоотбойную машину.

Непрерывнодействующая установка позволяет увязать продолжительность проращивания с характеристиками той или иной партии ячменя. Так, период замачивания и проращивания двухрядных ячменей длится около 100-110 ч, а у многорядных — 70-80 ч. По сравнению с обычными такая установка обеспечивает существенное сокращение продолжительности солодоращения за счет ускоренного проращивания при более низкой влажности и непрерывного перехода от одной стадии проращивания к другой, однако максимальная влажность здесь, как правило, выше, чем, например, в обычной ящичной солодовне. Все эти факторы ускоряют прохождение цитолиза и активизируют действие других групп ферментов, что проявляется также в увеличении объема зерна после сушки.

Подобная система дает возможность применить полностью автоматическое управление с небольшими трудозатратами и сокращением расхода воды.

2.2.1 Солодовни башенного типа и их преимущества

    В последнее время среди вновь построенных солодовен преобладают солодовни башенного типа, характеризующиеся более высокой технологической эффективностью и экономичностью.

    В солодовнях башенного типа оборудование для замачивания, проращивания и сушки размещают ярусами – одно под другим, в основной производственной башне цилиндрической формы, в которой размещают технологическое оборудование. В башенных солодовнях используют оборудование такое, как замочные аппараты цилиндроконической формы и с плоским днищем, солодорастильные аппараты и солодосушилки круглого сечения.

   В непосредственной близи от производственной башни, примыкая к ней, располагают рабочую башню, в которой размещают вспомогательное оборудование: системы аэрации, охлаждения(  или при необходимости нагревания ) и кондиционирования воздуха для проращивания. Помимо этого в рабочей башне расположены: лестничные марши, лифт и вертикальные каналы для электрокабелей, водопровода, сточных вод, хладогента, сжатого воздуха для привода механизмов, шкафы управления и прочее.

     В рабочей башне смонтирована также система транспортировки ячменя к верхнему ярусу. Транспортировку замоченного ячменя, свежепроросшего и свежевысушенного солода осуществляют самотёком по круглой, гладкостенной трубе, установленной вдоль центральной вертикальной оси башни.

    Одним из примеров  типовой компоновки башенных солодовен, когда всё технологическое оборудование размещено в одной башне, может служить шведская солодовня «Svenska Malt AB» мощностью 75 тыс. тонн товарного солода в год. На самом верхнем уровне размещают замочные аппараты цилиндроконической формы для первой ступени замачивания; под ними устанавливают аппарат круглого сечения с плоским днищем для замачивания и первой стадии проращивания; ниже размещают 6 солодорастильных аппаратов круглого сечения; под отделением проращивания располагают горизонтальную солодосушилку, которая конструктивно является трёхярусной, но функционально представляет собой двухярусную горизонтальную солодосушилку, поскольку свежепроросший солод перед подачей на сушку разделяют на две равные части, одну из которых загружают на верхнию решётку, а вторую на среднию для уменьшения толщины слоя высушиваемого солода.

    На обеих верхних сушильных  решётках осуществляют параллельно  первую стадию сушки солода  от влажности -45% до -12%, до так  называемого «прорыва» горячего  воздуха. Вторую стадию сушки, на которой происходит дальнейшее снижение влажности от-12% до -4% осуществляют на третьей (нижней) сушильной решётке, на которую перегружают весь подсушенный солод с обеих верхних решёток.

   Годовая мощность таких  башенных солодовен может составлять от 70 до 120 тыс. тонн в год, а высота достигать 90…100 метров.

    Башенные солодовни фирмы  «Schmidt-Seeger AG  меньшей производительности от 10 до 60 тыс. тонн солода в год могут иметь другое компоновочное решение, например: сверху располагают замочное отделение, состоящее из одного аппарата круглого сечения с плоским днищем; под ним – три солодорастильных аппарата; а одноярусную горизонтальную сушилку располагают вне основной производственной башни поблизости от неё.

   В башенных солодовнях ячмень при помощи нории подают в смеситель при одновременной подаче воды, в котором зерно интенсивно перемешивают, а затем транспортируют гидротранспортом в отдельные замочные аппараты. Для этой цели используют специальные насосы, позволяющие производить щадящую транспортировку ячменя. При этом одновременно достигают моющего эффекта в целях удаления с поверхности пыли и значительной части микроорганизмов.За счёт интенсивного перемешивания удаляются воздушные пузырьки с поверхности зёрен, а в процессе транспортировки вследствие повышенного давления в трубопроводе выдавливается воздух находящейся под оболочкой зерна. В результате этого происходит быстрое проникновение воды внутрь зерна уже в самом начале процесса замачивания, и тем самым достигается лучшее замачивание.

   Транспортировку замоченного ячменя из цилиндроконических аппаратов в замочный аппарат с плоским  днищем осуществляют вместе с водой или «сухим» способом, то есть без воды. Транспортировку замоченного ячменя в солодорастильный аппарат осуществляют «сухим» способом, которая может быть идеальным образом осуществлена в солодовнях башенного типа благодаря силе гравитации.

    Транспортировку свежепроросшего  солода из солодорастильного  аппарата на сушилку производят  аналогично по центральной трубе, которая самоочищается проходящим по ней материалом. Поскольку отпадает необходимость в применении транспортных систем, то  исключаются  трудоёмкие и продолжительные операции по чистке и мойке.

   Башенные солодовни строят  из монолитного железобетона. При диаметре до24 метров башенные солодовни не имеют центральной оси.

    К основным преимуществам башенных солодовен следует отнести:

• компактность;
• снижение строительных затрат;
• компактность, и,  следовательно, меньшая потребность в площади застройки;
• снижение затрат энергии на охлаждение и обогрев помещений;
• сокращение тепловых потерь за счёт меньшей площади поверхности стен и крыш;
• снижение затрат на техническое оснащение солодовни за счёт ненадобности транспортных систем для замоченного и свежепроросшего солода;
• упрощение транспортировки замоченного ячменя и свежепроросшего солода под собственным весом под собственным весом по центральной вертикальной трубе;
• возможность герметизации отделения солодоращения, что позволяет управлять солодоращением каждой порции зерна индивидуально, например, в начнльной период проращивания можно работать с большим расходом свежего воздуха, содержащим больше кислорода, а в заключительный период с накоплением углекислого газа способствует снижению потерь сухих растворённых веществ солода.

     Башенные солодовни  могут быть изготовлены из  металлоконструкций из углеродной  стали, а внутренние стенки  и воздушные каналы, подверженные воздействию агрессивной влажной среды, облицовывают нержавеющей сталью.

     К преимуществам солодовен  из металлоконструкций, по сравнению  с солодовнями из монолитного  железобетона, относят:

• меньшая трудоёмкость, благодаря простоте сборки и поставкам на строительную площадку готовых узлов каркаса и обшивки;
• сокращение сроков строительства;
• исключение условий для развития микроорганизмов, поскольку на  металлических поверхностях в процессе эксплуатации не образуется микротрещин;
• увеличение сроков эксплуатации солодвен, поскольку металлоконструкции более устойчивы в эксплуатации при повышенной влажности и температурных перепадах.

   Аналогичное оборудование  солодовен, в том числе и  башенного типа, производят фирмы «Buhler», «Nordon», «Haunter». Так оборудование фирмы «Buhler» смонтировано на солодовенных заводах Суфле ( Санкт-Петербург) и компании «Русский Солод» (пос. Вороново, Московской обл.).

2. Специальные способы проращивания

Цель применения специальных способов солодоращения — снижение потерь при солодоращении и сокращение продолжительности проращивания. Специальные способы солодоращения подразделяют на физические, основанные на использовании физических факторов (прежде всего факторов проращивания), и химические, основанные на применении химических соединений для ускорения или торможения процесса проращивания.