Аппарат для замачивания ячменя
Обновлено: 15.09.2024
Классические приемы производства солода имеют ряд существенных недостатков. К ним относятся большие удельные затраты энергии иа перемещение зерна из одного отделения в другое, травмирование зерна в процессе транспортирования, большой удельный расход воды, электроэнергии и др.
Технология ячменного, ржаного и других солодов в аппарате большой единичной мощности предусматривает совмещение процессов замачивания и проращивания зерна, а также сушку солода в одном аппарате. Применение разработанной в КТИППе совместно с Бердичевским солодовенным заводом ускоренной технологии пивоваренного солода совмещенным способом позволяет сократить технологический цикл с 11 до 8 сут и исключить операции, связанные с транспортировкой зерна в процессе производства, тем самым предотвратить механические повреждения его вегетативных частей, а также снизить энергетические затраты, связанные с перегрузкой зерна из одного аппарата в другой.
Основным преимуществом ускоренной технологии получения солода является увеличение выхода продукта из единицы сырья, снижение себестоимости солода и повышение его качества.
Кроме того, применение больших нагрузок на сито аппарата (450 кг/м2) в расчете на сухой ячмень дает возможность получения солода с экономией эксплуатационных расходов и строительно-монтажных затрат.
На рисунке 13 представлена схема производства солода совмещенным способом в аппарате большой единичной мощности (АБЕМ).
После взвешивания отсортированный ячмень подается в аппарат, предварительно наполненный до половины объема водой температурой 14—15°С. Заполненный водой и зерном моечный аппарат оставляют на 20—30 мин, затем смесь интенсивно перемешивают сжатым воздухом и снимают сплав при непрерывном потоке воды. После предварительной мойки зерна в аппарат добавляют дезинфектант, а затем активатор роста.
Через 5—6 ч водно-зерновая смесь с помощью гидротранспорта направляется в аппарат большой единичной мощности (АБЕМ) для замачивания, проращивания и сушки солода. Продолжительность загрузки аппарата зерном не должна превышать 1-^-1,5 ч. Расход воды на мойку и гидротранспортирование зерна составляет 2—4 м3 на 1 т.
Выгруженное на сито аппарата промытое зерно оставляют на 5 ч, обеспечив удаление избыточной воды и поглощение ее с поверхности зерна. Дальнейшее заМачиванне ячменя осуществляется воздушно-оросительным способом, с периодической или непрерывной продувкой слоя кондиционированным воздухом и орошением распыленной водой.
Оптимальной температурой замачивания зериа, позволяющей ускорить процесс проникновения воды в зерно для пробуждения его жизнедеятельности и в дальнейшем сократить время проращивания ячменя, является 18—20 °С.
Воздушно-оросительный способ замачивания ячменя в аппарате большой единичной мощности при температуре 18— 20 °С и высоте слоя зерна 1,5 м дает возможность ускорить процесс солодоращения на 1,5—2 суток, сократить потери сухих. веществ и повысить качество целевого продукта. Оптимальный расход кондиционированного воздуха составляет 250—300 м3/'ч-т, а воды — 1 ма на 1 т ячменя.
Интенсивность орошения зерна водой во время ворошения шнековым ворошителем, на котором установлена оросительная система, зависит от способности ячменя к влагопоглоще- нию. Продолжительность замачивания зерна до влажности
45 % составляет в среднем 30—40 ч. Температура воды составляет 14°С, а кондиционированного воздуха—12°С при влажности 100 %.
По достижении влажности зерна 43—46 % орошение водой прекращается. В процессе проращивания зерновую массу необходимо ворошить 2—3 раза в сутки шнековым ворошителем, периодически или непрерывно продувая кондиционированным воздухом. Периодичность и длительность продувки зерна воздухом зависят от его физических параметров в слое. Разница температур нижнего и верхнего слоев не должна превышать 5°С. Максимальная высота свежепророс- шего солода составляет 1,5—2 м.
После окончания проращивания солод подвергается сушке и термической обработке сушильным агентом, подготовленным в теплогенераторе.
Оптимальная температура в слое солода по высоте в зависимости от его влажности регулируется температурой и скоростью сушильного агента. Расход сушильного агента на сушку солода составляет 4—4,5 тыс. м3/ч-т, а в конце процесса- снижается до 2 тыс. м3/ч-т при давлении 400 Па.
Целью сушки солода является не только удаление избыточной влаги, но и обеспечение благоприятных условий для протекания физиологических, биохимических и химических процессов, в результате которых продукт приобретает определенные технологические свойства, характеризующие специфический вкус, цвет и аромат приготовленного из него пнва.
Процесс сушки солода в АБЕМ делится на пять периодов. В первый период в зерне происходят физиологические и ферментативные процессы, солод продолжает растн и дышать с неполным окислением углеводов. В результате накапливаются вещества, участвующие в дальнейшем процессе меланоиди- нообразования. При этом температура агента повышается от 20 до 55 °С, а влажность снижается от 45 % до 15—20 %.
Во втором периоде, когда температура сушильного агента
поднимается От 55 до 65 "С, а влажность снижается до 10— 12 %, физиологические ферментативные процессы в зерне подавляются.
В третьем — температура сушильного агента повышается от 65 до 80°С, дальнейшее действие ферментов прекращается, интенсивнее протекают химические процессы, при которых продукты распада белков и углеводов образуют новые соединения, придающие солоду специфический аромат, вкус и цвет.
В четвертом периоде сушки повышение температуры до 85°С при низкой влажности солода (8—4%) не оказывает губительного действия на ферменты и его можно интенсифицировать за счет увеличения количества подаваемого сушильного агента с последующим использованием тепла для подогрева свежепроросшего солода в другом аппарате.
В последнем пятом периоде биохимические реакции приостанавливаются, ферменты сохраняются в активной форме. Отсушку светлого солода необходимо проводить при температуре 80—85 °С не менее 2,5 ч и не более 4 ч. Длительная термическая обработка высушенного солода в нижнем слое при высокой температуре (80—85 °С) приводит к увеличению времени осахаривания и фильтрования сусла, приготовленного из него, снижению экстр активности и повышению цветности.
При использовании аппарата большой единичной мощности оптимальным вариантом ворошения слоя для получения солода высокого качества с минимальными энергетическими затратами является двухразовый пропуск ворошителя за 8 и 4 ч до окончания сушки. При этом создаются благоприятные условия для равномерного прохождения сушильного агента по всему объему слоя.
Избыточное давление сушильного агента под ситом аппарата при метровом слое свежепроросшего солода должно составлять 500—700 Па, а полуметровом — 800—1000 Па.
Одним из основных факторов, определяющих производительность и экономическую эффективность работы аппарата, является расход сушильного агента, который зависит от скорости его прохождения.
Длительность сушки солода в высоком стационарном слое не должна превышать 25 ч. При этом скорость сушильного агента в свободном сечении аппарата составляет 0,3—0,4 м/с. Температура его повышается в течение 8—10 ч от 45 до 80°С. Подсушенный нижний и последующие вышерасположенные слои солода предотвращают перегрев более влажных слоев и создают нормальные технологические условия для их обезвоживания. Происходит саморегулирование температуры и влажности.
От длительности цикла процесса производства солода зависит такой важный показатель работы оборудования, как удельная производительность. Сокращая за счет интенсификации технологических процессов циклы замачивания, проращивания и сушки солода, увеличивая высоту его слоя, можно значительно повысить производительность солодовенного оборудования.
Подача ячменя из элеватора в солодовенный цех производится нориями 1 ( 14), ленточными и винтовыми конвейерами 2 через автоматические весы 3 в бункеры 4 вместимостью 6 м3 каждый. Мойка и дезинфекция ячменя осуществляется в четырех моечных аппаратах 5 емкостью 84 м3 каждый с дистанционным автоматическим управлением.
Замачивание и проращивание ячменя, а также сушка свежепроросшего солода производятся в шести пневматических агрегатах большой единичной мощности 6. оснащенных ворошителями отечественного производства ШЧ-ВВШ-13 с механической выгрузкой сухого солода производительностью 34 т/ч. Вместимость агрегата составляет 116,5 т, длина 42 с, ширина 6,5 м. Солодовенные агрегаты укомплектованы разгрузочными
Стенками 7, ленточными конвейерами 8, норней 9, винтовыми конвейерами 10 и бункерами 11 для сухого солода: Из бункеров солод поступает на росткоотбойные машины 12 и бункера 13, из которых через автоматические весы 14 подается механическим конвейером в силосные башни элеватора на хранение.
Основными технологическими процессами управляют с помощью автоматической системы. Для сушки солода применяют вентиляторы ВДН-22 с воздухонагревательным отделением. Цикл сушки составляет 24 ч.
Смотрите также:
— Замачивание ячменя на пивоваренных заводах производят обыкновенно в цилиндрических железных чанах, внизу
Проращивание ячменя производят или в солодовнях на току, или, при крупном производстве, применяют так наз. пневматическое соложение.
Солод получают преимущественно из ячменя путем его очистки, сортировки, замачивания в воде, ращения, сушки и удаления ростков.
Намачивание и проращивание семян проводят, чтобы ускорить их прорастание. При намачивании нужно знать количество воды, необходимое для набухания и прорастания семян.
В результате обработки прорастающего ячменя такой вытяжкой процесс ращения сокращается на одни сутки, выход солода возрастает на 1,8 %, а экстрак- тивность — на 1,2%. Расход ростков при такой обработке составляет 4 кг на 1 т солода.
ЯЧМЕНЬ ОБЫКНОВЕННЫЙ (Hordeum vulgare L.) Семена ячменя используются в различном виде. Слизь из целых семян.
Ячменный солод. Семена ячменя помещают в подходящие для прорастания условия и, когда они прорастут, сушат их.
Крупа из ячменя бывает двух видов — перловая и ячневая. Перловая крупа представляет собой хорошо отшлифованные ядра; вырабатывается крупная и мелкая.
Из ячменной муки делают лепёшки.
Это проросшие зерна ржи и ячменя, высушенные и размолотые.
Ячменный и ржаной солод в таком случае размешивают водой, оставляют настаиваться, а затем настой упаривают в вакуум-аппаратах.
Известно, что в процессе замачивания зерно приобретает необходимую ему для проращивания влагу и насыщается кислородом для дыхания. В связи с этим правильная организация работы цеха замачивания и применяемого для этого оборудования является важным условием, обеспечивающим надлежащий ход всего процесса солодоращения.
Поэтому совершенствованию конструкций замочных чанов в практике пивоварения уделяется большое внимание.
Рис. 22. Замочный
1—корпус замочного чана; 2—переливное устройство; 3—устройство орошения; 4—трубопровод для подачи ячменя; 5—трубопровод для чистой воды.
Современная установка для замачивания ячменя (рис. 23) состоит из бункера для ячменя 2, который загружается в него транспортером /, снабженным счетным механизмом; трех замочных чанов 5 вместимостью по 25 т, снабженных устройством для перелива 7, устройствами для продувания зерна воздухом 3 и орошения ячменя водой 4, устройством 13 для удаления С02 и системой трубопроводов: для перекачки замоченного ячменя 9 с двухходовым краном 6, для удаления сточной воды 10, для подачи свежей воды 12, для удаления СО2 14, а также насоса для перекачки замоченного ячменя 11, центробежного насоса для орошения 15 и воздуходувок 8.
Рис. 23. Технологическая схема установки для замачивания ячменя.
Продолжительность замачивания ячменя на установке обычно составляет 50—72 ч при температуре воды 10—20°С. Установка работает следующим образом. Необходимое для замачивания количество ячменя взвешивается автоматическими конвейерными весами, установленными на транспортере, после чего ячмень поступает в бункер, находящийся над первым замочным чаном, снабженным устройством для промывания зерна и переливным устройством. Подаваемая снизу в чан свежая вода удаляет сплав ячменя и остаточную грязь. Замачивание ячменя проводится воздушно-водяным методом, который обеспечивает оптимальное снабжение ячменя кислородом. В процессе замачивания ячмень периодически орошается водой и аэрируется; образующийся диоксид углерода отсасывается через определенные промежутки времени.
В течение всего периода замачивания ячмень ежедневно перекачивается из одного замочного чана в другой, благодаря чему положение зерен в чане меняется. Загрузка солодорастильных ящиков замоченным ячменем производится гидравлическим путем посредством перекачки насосом 11. Установка снабжена приборами для автоматического управления процессами.
В США на солодовенных заводах большой мощности используют железобетонные замочные чаны прямоугольной формы высотой 6,5 м. Днище чанов изготовляют с уклоном к центру; высота наклонной части до 2,5 м обеспечивает автоматическую разгрузку чана от зерна и спуск воды из него через центральный желоб, закрытый сеткой из нержавеющей стали. Над желобом по всей длине чана расположены водяная и воздушная трубы с разбрызгивающими форсунками, работающими под большим давлением. Замоченный ячмень перекачивается в солодорастильные ящики гидравлическим насосом.
Ячмень подают в замочный чан через верхнюю трубу в смоченном виде. Ячмень вместе с водой поступает в сепаратор, расположенный над замочным чаном. Сепаратор представляет собой стальное сито, насаженное на воронку, через которую сточная вода удаляется в канализацию. Для уменьшения разбрызгивания воды воронка сепаратора закрыта металлическим цилиндрическим козырьком. На сепараторе помимо отделения зерна от воды происходит также предварительная промывка зерна. В процессе наполнения замочного чана ячмень аэрируется через днище чана, а грязная вода и силос удаляются сверху через сливное устройство. После мойки ячмень оставляют в чане, периодически аэрируя его до тех пор, пока он не приобретет необходимую влажность. Вместимость каждого замочного чана — 95 т ячменя.
Целью проращивания солода является синтез и активизация неактивных ферментов, под влиянием которых в процессе затирания достигается растворение всех резервных веществ зерна. В проращиваемом зерне происходят те же биохимические и физиологические изменения, что и при естественном проращивании его в почве. Переход зародыша от состояния покоя к активной жизнедеятельности возможен только при достаточной влажности, наличии кислорода и оптимальной температуры.
Ящичные солодовни. Замоченное зерно проращивают в пневматических солодовнях, соблюдая определенный температурный режим (10…14 °С), проводя при этом аэрацию (при относительной влажности воздуха j = 100 %) и отвод теплоты, которая выделяется при дыхательных окислительно-энергетических процессах, протекающих в солоде. Согревание солода происходит за счет интенсивного дыхания зерна, которое проявляется в окислении, соответственно, крахмала и жиров. Удельные тепловыделения при окислении этих веществ составляют, соответственно, 17390 и 39480 кДж/кг. Знание количества окисленного вещества позволяет определить количество теплоты, выделившейся при солодоращении и, соответственно, рассчитать расход и параметры кондиционированного воздуха.
Для управления проращиванием зерна применяют механизированное пневматическое солодоращение, основанное на продувке через высокий (0,6…1,5 м) слой материала кондиционированного воздуха. При этом обеспечивается снабжение зерна кислородом воздуха, удаление диоксида углерода и других ингибирующих веществ, которые выделяются при проращивании, и достигается необходимое охлаждение слоя. Ворошение проращиваемого зерна в аппаратах осуществляется специальными шнековыми ворошителями.
Пневматические прямоугольные аппараты вмещают 10…150 т зерна. Для обслуживания и контроля между двумя аппаратами предусмотрена площадка шириной около 1 м и длиной, равной длине аппарата (10…50 м). Аппараты снабжены каналами, по которым отработанный воздух с диоксидом углерода возвращается к вентилятору для повторного использования.
Техническая характеристика ящичных солодовен представлена в табл. 22.1.
Таблица 22.1. Техническая характеристика ящичных солодовен
на 1 м 2 площади сита за один цикл
работающая по совмещенному
Пневматический аппарат для проращивания зерна (рис. 22.2) имеет прямоугольную форму с открытой верхней частью. В ящиках 1…8 на высоте 0,6…0,8 м от основного дна установлено второе ситчатое дно 12, на которое укладывается проращиваемое зерно. Подситовое пространство служит каналом для подачи кондиционированного воздуха в слой солода. Свежий воздух или смесь его с отработавшим воздухом нагнетаются в кондиционер 10, а затем в подситовый канал 9 вентилятором 11. Перемешивание и выгрузка солода из ящика производится шнековым ворошителем-разгрузчиком 13.
В корпусе ящика 14 проращиваемое зерно располагается горизонтальным слоем высотой 0,6…1,5 м на несущем ситовом поддоне 12. Разравнивание, ворошение и выгрузка свежепроросшего солода производится шнековым ворошителем 13.
Пневматический аппарат оснащается отдельным напорным вентилятором, системой охлаждения и увлажнения воздуха. Отношение ширины аппарата к длине выбирается с учетом обеспечения равномерного распределения воздуха и может составлять 1 : 4 и 1 : 8. Стенка аппарата высотой 1,2…3 м над ситом изготовляется из железобетона или кирпича толщиной 0,15…0,20 м. На верхней части боковых стенок устанавливаются рельсы и зубчатые штанги для передвижения шнекового ворошителя. Высота подситового пространства аппарата составляет 1,6…2,0 м. Живое сечение сит, на которых находится зерно, должно быть не больше 20 %. Днище аппарата должно иметь уклон для стока воды в сборник. Выгрузка свежепроросшего солода из аппарата проводится в течение 2…3 ч.
Рис. 22.2. Пневматическая ящичная солодовня
Шнековый ворошитель Ш4-ВВШ состоит из ворошителя и разгрузочной стенки. Ворошитель представляет собой сварной корпус, в котором установлены механизм ворошения, обеспечивающий вращение вертикальных шнеков, перемешивающих солод, механизм передвижения и система орошения, обеспечивающая подачу воды к перемешиваемому ячменю.
Управление работой солодоворошителя осуществляется или с пульта, расположенного непосредственно на ворошителе, или дистанционно с пульта, находящегося в другом помещении.
Техническая характеристика шнековых ворошителей представлена в табл. 22.2.
Солодовни с передвижной грядкой. В солодовне с передвижной грядкой осуществлен поточный способ солодоращения, при котором проращиваемое зерно периодически перебрасывается ковшовым солодоворошителем вдоль ящика от места загрузки к месту выгрузки.
Таблица 22.2. Техническая характеристика шнековых ворошителей
Солодовня с передвижной грядкой (рис. 22.3) представляет собой длинный ящик 6, подситовое пространство 9 которого разделено в поперечном направлении перегородками на несколько отделений, число которых равно или кратно числу суток ращения. На продольных стенках ящика 6 уложены рельсы, по которым вдоль ящика периодически передвигается ковшовый солодоворошитель 5 с помощью тележки 4. При рабочем ходе ворошитель 5 перебрасывает проращиваемое зерно, чем достигается не только его перемешивание, но и перемещение вдоль ящика.
Рабочий ход ворошителя имеет направление от места выгрузки готового солода к месту загрузки замоченного ячменя. Замоченное зерно из замочных аппаратов 7 и 8 загружается всегда в одно и то же место солодорастильного ящика 6. Ворошитель приводится в движение через каждые 12 или 24 ч и каждый раз перебрасывает зерно на один шаг, а на освободившуюся площадь сита вновь загружается замоченное зерно. Солод, проходя к месту выгрузки, при очередном рабочем ходе ворошителя выбрасывается в бункер 3, откуда транспортерами 1 и 2 (шнеком, лентой, элеватором и т.п.) передается в сушилку.
Пророщенное зерно проветривается кондиционированным воздухом, который нагнетается вентилятором в центральный канал 10, проходящий вдоль всего солодорастильного ящика 6. Подача кондиционированного воздуха из этого канала в каждое отделение подситового пространства 9 регулируется шибером в зависимости от интенсивности роста, необходимости отвода выделяющегося диоксида углерода и поддержания оптимальной температуры.
При параллельной установке нескольких солодорастильных ящиков 6 с передвижными грядками кондиционеры размещают с таким расчетом, чтобы в каждом из них воздух готовился для определенной стадии солодоращения: в первом кондиционере – неувлажненный воздух для подсушивания влажного, только что выгруженного в ящик замоченного зерна, и подвяливания свежепроросшего солода перед выгрузкой его из солодовни в сушилку; во втором кондиционере – охлажденный и увлажненный воздух для проветривания грядки на третий – четвертый день солодоращения и т. д.
Солодовня ящичного типа с передвижной грядкой и собственной сушилкой (системы Lausmann). У такой системы (22.4) проращиваемый материал ежесуточно перемещается на длину суточного участка, а затем высушивается на включенной в конструкцию сушилке.
В замочном чане 1 ячмень замачивают уже известным нам способом и через разгрузочное устройство 2 насухо выгружают на первый суточный участок. Здесь ячмень уложен на подвижном солодорастильном сите 3, которое может подниматься и опускаться с помощью четырех подъемных устройств 4, работающих синхронно.
Каждый суточный участок снабжают необходимым количеством холодного воздуха 9, 10, 11 через специальное аэрационное устройство суточного участка в соответствии с текущим процессом проращивания. Необходимое для этого измерение температуры проращиваемого материала и воздуха осуществляется при помощи измерительной колонки 5, встроенной в середину каждого растильного участка.
Рис. 22.3. Солодовни с передвижной грядкой
Рис. 22.3. Солодовни с передвижной грядкой
Рис. 22.4. Солодовня ящичного типа с передвижной грядкой и собственной сушилкой
Перемещение и ворошение проращиваемого материала осуществляется с помощью ворошильной машины 6, состоящей из замкнутой ленты со скребками, послойно и бережно перемещающей проращиваемый материал. Для этого ворошитель устанавливают над двумя суточными участками, и он перемещает материал с данного участка на следующий. При этом участок, который ворошат, медленно поднимается, а соседний синхронно с ним опускается. Все это осуществляется ежесуточно на всех участках, начиная от сушилки.
Для дополнительного увлажнения проращиваемого материала на ворошильной машине устанавливают увлажняющее устройство 7, которое увлажняет поверхность всего проращиваемого зерна в целях увеличения его влажности на 5 %. Устройство для орошения 8 обеспечивает повышение влажности на 1…1,5 %.
На рис. 22.4 приведен поперечный разрез этой установки, выполненный в области первого и второго участка проращивания. Четыре остальных участка имеют такую же конструкцию и показаны в плане.
Сушилка агрегата отделена от помещения проращивания воротами 12. Для выполнения загрузки сушилки тем же ворошителем ворота сушилки открываются, а затем из теплотехнических соображений снова закрываются. Загрузка сушилки 13 продолжается около 45 мин., а опорожнение в лоток – около 20 мин. Сушилка оснащена также высокопроизводительной центробежной воздуходувкой 17 с регулируемой частотой вращения, которая всасывает свежий или оборотный воздух через подогреватель 18 и нагнетает его в высушиваемый материал.
Установка управляется полностью автоматически и обеспечивает раздельную обработку каждого суточного участка. К ее преимуществам можно отнести:
– возможность осуществления различных способов солодоращения;
– небольшие строительные объемы;
– безопасность эксплуатации при минимальных затратах на обслуживание;
– приемлемая стоимость эксплуатации, отсутствие пиковых нагрузок;
Их преимущества заключаются в том, что:
– исключается транспортировка свежепроросшего солода, а значит, и его повреждение;
– экономится энергия, так как нет ее затрат на транспортировку, а также
– экономится время и площадь, так как все процессы протекают в одном месте.
Проблемой в данном случае остается большая разница температур при проращивании и при сушке, приводящая к высоким напряжениям конструкции здания. В системе Unimälzer (рис. 22.5) этому противодействуют, применяя стальную сегментную оболочку с наружной теплоизоляцией. Она свободно деформируется при нагревании, и при этом напряжений строительных конструкций не возникает. Утеплитель (маты из минеральной ваты) располагают между стенкой из нержавеющей стали и облицовкой из трапециевидных листов, устойчивых к изменениям погоды.
В такой системе применяют поворотные решетки с удельной нагрузкой до 600 кг ячменя на 1 м 2 . Привод для поворота решетки со скоростью 0,4…0,5 м/мин. осуществляется двумя-четырьмя электродвигателями, закрепленными на стенке из нержавеющей стали и обеспечивающими один оборот примерно за 2 часа.
Жестко закрепленный шнековый ворошитель имеет нечетное число шпинделей, вращающихся с различной скоростью, как и у шнековых ворошителей старой конструкции. При этом угловая скорость снаружи выше, что обеспечивает равномерное ворошение. Так как все процессы в установке Unimälzer проходят в одной емкости, то в каждом ящике можно изменять температуру и подачу воздуха в широких пределах, не будучи связанными с жестко регламентированной схемой производства. Вокруг сушильной, вентиляционной и тепловой магистрали может быть размещено до 8 емкостей, которые оснащаются собственными установками для обеспечения подачи воздуха, необходимого для проращивания.
Ковшовый ворошитель солода типа ВВС (рис. 22.6) предназначен для механизации трудоемких процессов солодоращения-ворошения и выгрузки солода из ящиков. Он состоит из тележки ворошителя 1, ворошителя ковшового 2, механизма подъема ковшей 3 и электрооборудования 4.
Тележка ворошителя 1 представляет собой сварную металлоконструкцию, состоящую из рамы, вала заднего и переднего ходов, колес передних и задних. На тележке устанавливаются все сборочные единицы и механизмы солодоворошителя. Передние колеса являются направляющими, а два задних – ведущими.
Рис. 22.5. Комбинированная система для проращивания и сушки
Привод тележки осуществляется от реверсивного электродвигателя через червячный редуктор, коробку скоростей и цепную передачу. Наличие коробки скоростей позволяет осуществить ход с двумя рабочими скоростями. Первая рабочая скорость включается при выгрузке из ящика солода на транспортные разгрузочные средства. Ворошение солода в ящике производится на второй скорости.
Рис. 22.6. Ковшовый ворошитель солода ВВС
Ворошитель ковшовый 2 является основным технологическим узлом солодоворошителя и состоит из рамы, вала привода ковшей, направляющих цепей, звездочек натяжных и отводных, цепей с ковшами и привода. Рама – сварная трубчатая металлоконструкция треугольной формы. Вал привода ковшей устанавливается на тележке ворошителя 1. На звездочки, посаженные на валу, натянуты цепи с кронштейнами для крепления ковшей и щеток.
Ворошители солода типа ВВС разработаны десяти типоразмеров, соответствующих ширине грядки (зоны ращения) ящика и высоте слоя солода, соразмерно которым каждый тип ворошителя имеет свою производительность (табл. 22.3).
Техническая характеристика ковшовых ворошителей солода ВВС
Шаг ворошения (длина переброса), мм………………………… 1500
Поступательная скорость солода, м/мин:
Установленная мощность, кВт:
механизма подъема ковшей…………………………………… 3
Ворошитель ковшовый с удлинителем переброса РЗ-ВВК (рис. 22.7) разработан по типоразмерам для работы в солодорастильных ящиках восьмисуточного ращения с шириной зоны ращения 3,0; 3,5; 4,0 и 4,5 м, высотой слоя солода 1…1,2 м и длиной переброса грядки 2,5…3,0 м.
Каждому типоразмеру ворошителя РЗ-ВВК присваивается обозначение, соответствующее ширине зоны ращения ящика (табл. 22.3). Ковшовый ворошитель РЗ‑ВВК состоит из тележки ворошителя 2, ворошителя ковшового 3, механизма подъема ковшей 4, конвейера-удлинителя 1 электрооборудования. Типоразмеры ковшовых ворошителей приведены в табл. 22.4.
Тележка ворошителя 2 служит для установки всех механизмов. Привод тележки осуществляется от электродвигателя через редуктор и коробку скоростей. Ворошитель ковшовый 3 состоит из рамы, вала привода ковшей, цепей с ковшами, звездочек натяжных и отводных, поддона с направляющими для цепей с ковшами и привода. Механизм подъема ковшей 4 служит для подъема рамы с ковшами после окончания выгрузки или ворошения.
Таблица 22.3. Техническая характеристика ворошителей солода
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:
· 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;
· при сдавливании зерна между пальцами в продольном направлении не должны ощущаться уколы от его острых концов;
· при сгибании зерна на ногте большого пальца оболочка отстаёт, но зерно не ломается;
· 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:
· степень аэрации зерна;
· содержание двуокиси углерода;
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.
Воздушно-оросительное замачивание является комбинированным способом, по которому зерно периодически орошается водой, а путём отсоса воздуха из межзернового пространства создаются стабильные условия аэробного дыхания зерна. Для этого над замочным аппаратом устанавливают сегнерово колесо или коллектор с форсунками для орошения водой поверхности зерна. Внизу аппарата в подситовом пространстве вварена труба, с помощью которой аппарат подключается к вакуум-насосу.
По этому способу зерно под водой находится в течение 30% всей продолжительности замачивания, а 70% времени орошается и аэрируется.
Наибольшее распространение в солодовенном производстве получили моечные и замочные аппараты с цилиндрическим корпусом и коническим днищем. Оптимальная вместимость таких аппаратов составляет обычно от 35 до 65 тонн зерна. По этой причине в крупных солодовенных производствах при одновременном замачивании ячменя более 70 тонн используют группы замочных аппаратов.
Однако увеличение замочных аппаратов ведёт к повышению капитальных затрат и удорожанию системы автоматизации производства. Поэтому при проектировании новых солодовенных производств или реконструкции существующих солодовен необходимо руководствоваться принципом масштабирования, то есть, стремиться к уменьшению количества оборудования за счёт увеличения его единичной мощности.
В связи с этим в последующие годы для замачивания ячменя начали применять замочные аппараты цилиндрической формы с плоским днищем, вместимость которых соответствует одноразовой загрузке солодорастильных аппаратов.
Аэрацию зерна в моечных аппаратах осуществляют различными способами:
· с применением эрлифта, при котором воздух в аппарат нагнетают через одно или несколько сопел, расположенных в нижней конической части аппарата под центральной трубой;
· с помощью барботеров – колец различного диаметра из перфорированных труб, расположенных на разных уровнях в конической части замочного аппарата;
· с применением эжекторов – струйных аппаратов, в которых за счёт кинетической энергии прокачиваемой жидкости создаётся разряжение и подсасывается воздух;
· через форсунки, равномерно расположенные в несколько ярусов по окружности конического днища замочного аппарата.
При аэрации с применением барботеров или эрлифта, образуются сравнительно большие воздушные пузыри, при этом массоперенос кислорода, осуществляемый преимущественно через стенки воздушных пузырей, менее интенсивен, а следовательно, и дыхание зерна происходит менее эффективно.
При использовании открытых моечных и замочных аппаратов аэрацию зерна в период водяной фазы замачивания и удаления диоксида углерода в период воздушной фазы замачивания осуществляют традиционным образом: воздух с помощью воздуходувки забирают из помещения и продувают через слой зерно-водяной смеси в аппарате, при чём отработанный воздух возвращается в то же помещение. При такой организации процесса необходимо осуществлять воздухообмен и поддерживать температуру на оптимальном уровне.
В современных солодовнях при использовании закрытых моечных и замочных аппаратов организацию воздушных потоков при замачивании зерна осуществляют иначе: воздух с помощью воздуходувки забирают из помещения, продувают через слой зерно-водяной смеси в аппарате, а отработанный воздух выбрасывается за пределы здания по воздуходуву, соединяющему крышку аппарата с атмосферой.
Во избежание переохлаждения или перегрева замоченного зерна при удалении диоксида углерода во время воздушной фазы замачивания в холодные, зимние или жаркие, летние времена года, атмосферный воздух, поступающий в замочные аппараты непосредственно с улицы, подвергают тепловой обработке - подогревают или охлаждают.
На практике встречаются и другие способы аэрации и удаления диоксида углерода в процессе замачивания ячменя.
Читайте также: