2.3.1.2. Снабжение кислородом

При сильном водопоглощении начинает­ся интенсивное дыхание с одновремен­ным увеличением потребности ячменя в кислороде. Если ячмень не аэрировать, то возникает анаэробное дыхание, которое в результате может привести к гибели заро­дыша. (так называемое «перемоченное зерно»).

Достаточное снабжение замачиваемого ячменя кислородом является основной предпосылкой для быстрого развития и безупречного хода проращивания.

Замочная вода содержит растворенный кислород, который быстро потребляется. Хо­тя длительное время делались попытки по­высить содержание кислорода в замочной воде путем частого прокачивания через нее воздуха, этот способ не дал желаемого резуль­тата.

В настоящее время замачивание водой снижают до минимума и как можно чаще и дольше продувают ячмень воздухом (так на­зываемое «воздушное замачивание»). Так как образующаяся двуокись углерода опус­кается вниз, ее следует удалять. Эффект аэрации повышают путем орошения или промывания ячменя, не прерывая процесс поглощения влаги.

2.3.1.3. Очистка

Хотя ячмень уже предварительно обеспыли­вался, на него все равно прилипает определен­ное количество пыли. При замачивании очис­тку производят соударением зерен об отража­тельные щитки, перекачкой и использованием других механических процессов, а также путем растворения различных химических соедине­ний в замочной воде.

У первой замочной воды видно и ощуща­ется по запаху, как определенное количество грязи переходит с поверхности ячменя в ра­створ. Это относится и к дубильным и горь­ким веществам, кремниевой кислоте и белко­вым веществам оболочек, что существенно, так как данные вещества могли бы ухудшить вкус пива и привести к его помутнению.

2.3.2. Замочные чаны

Последние десятилетия замачивание осуще­ствляют в основном в цилиндроконических емкостях. Изготавливают их из стального листа, а в последнее время — из нержавею­щей стали. Такая форма емкостей выбрана для обеспечения полного опорожнения за­мочки в ящик.

Как правило, замочное отделение разме­щают над помещением для проращивания. В старых замочных цехах до сих пор суще­ствуют традиционные конструкции замоч­ных чанов (рис. 2.39), когда два замочных чана размещаются друг под другом, и зама­чиваемый ячмень через них проходит пос­ледовательно.

Подобная форма замочного чана себя оп­равдывает, но проблемы возникают для части ячменя, находящегося в нижней части ворон­ки. С поглощением воды усиливаются жиз­ненные процессы, в частности дыхание. Для зерна, находящегося в нижней части воронки, это означает, что после ухода из нее воды она продолжает еще поступать вниз из верхних слоев зерна, тогда как зерно вверху уже аэри­руется. С развитием дыхания образующаяся двуокись углерода опускается в нижнюю часть воронки и затрудняет дыхание находя­щегося там зерна. Если ничего не предприни­мать, то может получиться неравномерно раз­вивающийся солод.

Со временем была предложена (впер­вые — Вильдом (Wild)) замочная емкость с

137

Рис. 2.39. Замочное отделение с расположенными

друг под другом замочными чанами (старая

конструкция):

1— распределительный шнек; 2— шибер; 3— прово­лочное сито; 4 — чан для смешивания зерна с водой (бу­ферная емкость); 5— шибер накопителя; 6— чан для мойки зерна; 7 — спускной люк замочного чана с ситовым кожухом; 8— подача свежей воды; 9— вентиль для по­дачи свежей воды; 10 —выпуск замочной воды; 11 —вен­тиль для выпуска замочной воды; 12 — перепуск сплава с ситом; 13— вентиль для выпуска ячменя в главный за­мочный чан; 14— основной замочный чан; 15— вен­тиль для выпуска замоченного ячменя

центральной вертикальной трубой, через ко­торую в первый день замачивания ячмень пе­рекачивался внутри емкости («предваритель­ное замачивание по Вильду») (рис. 2.40).

Благодаря этому исключается невыгодное положение зерна в воронке и достигается рав­номерное снабжение его водой, а также аэра­ция всего зерна в чане. Такая конструкция чана

Рис. 2.40. Замочный чан с центральной вертикальной трубой:

1 — замочная емкость; 2— вертикальная труба для пе­рекачки (эйрлифт); 3 — подача сжатого воздуха; 4 — вы­пуск замоченного ячменя; 5— перелив сплава; 6 — подача свежей воды; 7— выпуск замочной воды

используется и в настоящее время, но вместо прежнего механического перемещения ячменя через центральную трубу используется более бережная его перекачка сжатым воздухом.

Если не используется чан с воронкой, то в настоящее время большей частью применяют чаны, в которых сжатый воздух вдувается через форсунки, что гарантирует обеспече­ние ячменя воздухом и во время водопогло-щения. Если замоченный ячмень транспорти­руется далее механическими средствами («сухая выгрузка»), то в конце выпуск должен быть под более острым углом (около 60°), чем при последующем гидравлическом транспор­тировании (около 90°, «мокрая выгрузка»).

В последнее время разработан тип замоч­ного чана с плоским дном. Такие чаны могут применяться самостоятельно или в качестве второго чана в комбинации с цилиндро-кони-ческим чаном (рис. 2.41).

Подобный замочный чан представляет со­бой цилиндрическую емкость с плоским дном, на ситовом днище которого из нержавеющей стали, имеющем 24-32%-ную щелевую про-

138

ходную поверхность, размещается ячмень. Рас­пределение ячменя и выгрузка уже наклюнув­шегося материала осуществляется с помощью многорукавного радиального разгрузочного механизма, который при необходимости может подниматься или опускаться. Находящиеся на нем «весла» могут перемещать материал либо к середине или на края, либо разравнивать его (рис. 2.42).

Для аэрации замачиваемого материала под ситовым днищем имеются форсунки сжа­того воздуха. Для промывки пространства под ситовым днищем размещены водяные фор­сунки. Благодаря размещению материала рав­номерным слоем в замочном чане возможно добиться быстрого и равномерного его прора­стания.

Чаны с плоским днищем требуют несколь­ко большего расхода воды, чем чаны с ворон­кой, так как пространство под ситовым дном нельзя уменьшить. Чтобы, несмотря на это, экономить воду, на некоторых солодовенных

заводах применяют специальное устройство для поддержания над ячменем пониженного уровня воды.

В замочных чанах с плоским дном уже нет той части зерна, которая в замочных чанах с воронкой оказывается в невыгодном положе­нии.

Еще одну возможность дают шнеки для замачивания, которые могут применяться для мойки, а также для предварительного и основного замачивания ячменя (рис. 2.43).

Ячмень подается в заполненный водой желоб и медленно перемещается из воды на­клонно установленным шнеком. При этом яч­мень естественно насыщается водой. Сплав удаляется через предварительно установлен­ное устройство.

Особенно интенсивно процесс мойки про­текает в замочном барабане (рис. 2.43а и 2.436).

Во вращающемся барабане ячмень в тече­ние 30-45 мин заливается водой при 25 °С, при этом продвигаясь вверх с помощью подъем-

Рис. 2.41. Замочный чан с плоским дном:

1— радиальный разгрузочный механизм; 2— плоское дно; 3— промывка подситового пространства; 4— удаление СО₂;

5— подвод свежего воздуха

139 ©

Рис. 2.42. Радиальный разгру­зочный механизм («Giracleur»). Фото: Fa Seeger, г. Плюдерхаузен)

Направление транспортирования

определяется здесь направлением

вращения рукавных штанг

Рис. 2.43. Шнек для замачивания:

1— впуск воды для замачивания; 2— загрузка ячменя; 3— выпуск ячменя

Рис. 2.436. Вид внутри замочного барабана. Фото: Солодовенный завод Friedrich Weissheimer

₁

Рис. 2.43а. Моечный или замочный барабан — продольный разрез, поперечный разрез с приводом: 1 — подача ячменя; 2 — промытый ячмень; 3 — подача воды; 4 — слив воды

140

пых корзин, расположенных внутри корпуса. Хороший эффект промывки барабаном сказы­вается прежде всего на удалении с поверхно­сти зерен спор плесневых грибов («антигашин-говый барабан»). Замочный барабан способ­ствует также ускоренному водопоглощению ячменя до 27-30% влажности.

На рис. 2.44 приведен разрез современно­го цеха для замачивания.

Используются также и другие варианты размещения.

Для сравнения:

Конусные замочные чаны

Используемые размеры — на 50-60 т ячменя; для увеличения суточной выработки исполь­зуют несколько чанов, работающих параллель­но. Расход воды — 4-6 м³ на тонну ячменя.

Чаны с плоским дном

Рассчитаны на загрузку больших партий и обеспечивают равномерную переработку про­дукта. К их недостаткам относят:

• увеличение затрат на устройство решетча­ того настила, погрузочной и разгрузочной машины;

• увеличение водопотребления — до 5-7 м³ на тонну ячменя — из-за неиспользуемого пространства под решеткой;

• необходимость ручной очистки простран­ ства под решеткой.

Замочные барабаны

Особенно хороши для первой фазы замачива­ния в комбинации с последующим замачива­нием в непрерывном токе воды и воздуха или с воздушно-оросительным замачиванием. Во-допотребление в них невелико, от 0,6 до 0,8 м³ на тонну ячменя.

Объем чана с воронкой вычисляют как сумму объемов цилиндра и конуса с одинако­выми диаметрами основания. Объем плоско­го чана вычисляют как объем цилиндра.

Пример

Диаметр чана составляет 4,90 м. Высота цилиндрической части 1,9 м, конической — 2,40 м. Каков объем чана с воронкой?

а) Объем цилиндрической части:

У_ц = л ■ г² • Ь_ц = 3,14 (2,45)² • 1,90 м; V_a = 35,81м³.

б) Объем конической части:

б) Объем конической части:

у_к = ^л'^т ' ^к = 3,14 • 2,45 м ■ 2,45 м : 3

Рис. 2.44. Цех для замачивания (современное размещение):

1 — смесительные бункеры; 2 — моечные чаны с центральными трубами; 3 — глав­ные замочные чаны; 4— транспортные шнеки; 5— подъемник; 6— трубы для аэрации; 7 — удаление С0₂

V_K = 15,08 м³.

в) Объем замочного чана с воронкой: V_ч = V_ц + V_K = 35,81 м³ + 15,08 м³ = 50,89 м³. Чан имеет объем 50,9 м³.

З адание

Определить, сколько ячменя можно поме­стить в этом чане?

Мы исходим из средней массы 1 гл ячменя, составляющего около 70 кг (см. раздел 1.1.5.2.3). При замачивании объем ячменя возрастет из-за водопоглощения примерно на 40%, и поэтому 1,40 гл замоченного ячме­ня будет равно 70 кг незамоченного ячменя:

1,40 гл = 70 кг,

508,9 гл • 70 кг

508,90 гл = = 25445 кг.

1,40 гл

Итак, в этом чане можно замочить пример­но 25 т ячменя.

В настоящее время замочные чаны изго­тавливают для загрузки 75 т ячменя. В общем случае считают, что на одну тонну ячменя тре­буется 2,4 м³ объема чана (включая простран­ство для его подъема при аэрации).