При выходе из машины солод проветривается струей воздуха из вентилятора 6. Расширительный конус 7 предназначен для улавливания солода, захваченного воздухом.
Масса отходов от полирования солода составляет 0,1-1,0%. Работу машины контролируют по составу отходов. Если повреждены сита или велика скорость потока воздуха от вентилятора , то в отходах появляются целые зерна. Для удаления металлических примесей полированный солод проходит очистку на магнитном сепараторе.
Дробление зерна.
Чтобы полнее экстрагировать из солода экстрактивные вещества, его измельчают. Зерно ячменного солода покрыто оболочкой(шелухой), ухудшающей вкус пива, но являющуюся хорошим фильтрующим материалом при фильтровании затора. Поэтому при дроблении солод не размалывают, а раздавливают, сохраняя оболочку зерна в боее или менее целом виде, а из эндосперма стараются получить максимальное количество мелкой однородной крупки. Высокое содержание муки и измельченной шелухи затрудняют фильтрование сусла.
Оптимальный помол солода должен обеспечить максимальную возможность выхода экстракта и достаточно высокую скорость фильтрования сусла. Состав помола зависит от качества солода и способа его затирания. При переработке солода хорошего качества рекомендуется следующий состав дробленого солода: шелухи 15-18%, кукурузной крупки 18-22%, мелкой крупки 30-35%, муки 25-35%.
На пивоваренных заводах солод измельчают на четырех- и шестивальцовых дробилках., работающих с одинаковой частотой вращения вальцов. В этих дробилках происходит только раздавливание зерен солода.
Основными рабочими органами четырехвальцовой дробилки являются две пары вальцов 1и 2 и плоские сита 3. Солод раздробленный на верхней паре вальцов, поступает на сита, с помощью которых можно по–разному направить продукты помола: При переработке хорошо растворенного солода на вторую пару вальцов 1 подается шелуха, а крупка и мука выходят из дробилки, минуя их; пре переработке ивердого стекловидного солода на повторный помол идет крупка.
Шестивальцовая дробилка обеспечивает лучшее измельчение солода. Последовательное дробление солода на трех парах вальцов дает удовлетворительный выход экстракта даже при обработке плохо растворенного и стекловидного солода. В шестивальцовой дробилке на верхней паре вальцов 8 солод подвергается предварительному дроблению и затем падает на колеблющиеся сита 6. Дробленый солод ситами 9 и 10 разделяется на три фракции: мука проходит через оба сита и по плоскостям 7и5 направляется в бункер; крупка задерживается ситом 10 и затем попадает на вторые сита 12; сходом с верхнего сита 9 идет шелуха, в которой еще остаются частицы мучнистого тела. Шелуха, размолотая ещё раз второй парой вальцов 11, падает на сита 12, где снова разделяется на три фракции: чистая шелуха по ситу 4 сходит в бункер; крупная крупка проходит сквозь сито 4, соединяется с крупкой, полученной на первой вальцовке, и направляется на третью пару вальцов 2, снабженных разделительной перегородкой 3. Мелкая крупка проходит сквозь сито 13 и по плоскости 14 направляется в бункер. Пробы солода отбираются выдвижным лотком, установленным в желобе 1.
Вальцы верхней и средней пар имеют гладкую поверхность и вращаются с одинаковои скоростью, благодаря чему солод раздавливается , а не растирается. Нижняя пара вальцов рифленая и предназначена для раскалывания крупки. Необходимое соотношение фракций помола достигается регулировкой зазора между вальцами. Примерные зазоры: первая пара- 1,2-1,4 мм, вторая пара -0,6-0,8 мм, третья пара –0,3-0,5 мм.
Производительность дробилки превышает производительность заторного агрегата, поэтому между ними устанавливается накопительный бункер для дробленого солода.
Вместимость бункера принимают из расчета 3 куб.м на одну тонну солода.
Применяется также способ дробления увлажненного солода. При этом способе солод перед помолом увлажняют водой 35-50С в течении 20 мин. При этом влажность солода достигает 28-32 %. Благодаря увлажнению шелуха легче отделяется от мучнистого тела зерна.
Дробление несоложеного зернового сырья.
Качество размола несоложеного зернового сырья ( ячмень, рис и пр.), как и сухого солода, оказывает влияние на скорость физико- химических процессов при затирании. натуральное зерно по сравнению с солодовым имеет более плотную структуру, но при его размалывании стараются получит более крупную шелуху.
Дробление предварительно очищенного от примесей ячменя проводят на мельничном двухвальцовом станке с рифлеными вальцами, которые вращаются навстречу друг другу с разной скоростью.
Состав помола зависит от зазора между вальцами и скоростью подачи зерна
Рекомендуется следующий состав помола несоложеного зернового сырья : шелухи- 12-22%, крупной крупки -20-40%, мелкой крупки- 25-50%, муки-12-20%.
На некоторых заводах используют шлифованный дробленый рис . Примерный состав его помола: шелухи- 0-2%, крупной крупки-30-35%, мелкой крупки- 40-45%, муки- 20-25%.
Приготовление пивного сусла.
Затирание и осахаривание затора
Цель и схема приготовления затора
Затирание –процесс смешивания дробленого соложенного и несоложенного зернового сырья с водой, нагревание и выдержку полученной смеси при определенном температурном режиме. Смесь дробленых зернопродуктов с водой, подвергаемых затиранию, называют затором, массу зернопродуктов, загружаемых в котел,- засыпью, количество воды, расходуемой на приготовление затора,- наливом.
Цель затирания состоит в экстрагировании растворимых веществ солода и несоложеного зерна и превращении под действием ферментов большей части нерастворимых веществ в растворимые. Вещества, перешедшие в раствор при затирании, называются экстрактом.
Основными аппаратами для приготовления пивного сусла являются заторные котлы, фильтрационный аппарат и сусловарочный котел, которые соединены между собой трубопроводами в единую систему, называемую варочным агрегатом. В схеме агрегата имеются насосы для перекачивания заторной массы, мутного сусла, а также хмелеотделитель, приборы для контроля и управления процессами приготовления сусла.
В зависимости от числа основных аппаратов различают варочные агрегаты с двумя, четырьмя и шестью аппаратами.
Четырехаппаратный котел состоит из двух заторных котлов А и Б, фильтрационного аппарата, сусловарочного котла, водонагревателя и хмелеотделителя. В одном из заторных котлов производят затирание солода, несоложеного сырья и осахаривание, в другом- нагревание и кипячение заторной массы. Оба заторных котла совершенно одинаковы, что позволяет маневрировать их работой.
Заторные котлы четырехаппаратного агрегата находятся в работе не более 50% времени, поэтому для двух рядом установленных агрегатов число заторных котлов можно сократить вдвое. В результате получится один шестиаппаратный агрегат с удвоенной производительностью. Смешивание дробленого солода и несоложеного сырья с водой, производят в заторном котле, который представляет собой цилиндрический сосуд с двойным сферическим днищем, образующим рубашку, предназначенную для нагревания и кипячения заторной массы. В рубашку подается пар, а конденсат и остатки пара отводятся по трубам . Крышка котла также куполообразная и снабжена вытяжной трубой, в которой установлена регулирующая тягу заслонка. В котле установлена лопастная мешалка с приводом от электродвигателя. В верней крышке котла установлена труба для подачи солода, а в нижней- труба для перекачки заторной массы и перекрывающий вентиль. Для направления перекачиваемой заторной массы в соседний заторный котел или в фильтрационный аппарат служит распределительный кран. Для уменьшения теплопотерь боковые стенки котла покрыты изоляционным слоем.
Способы затирания затора
В пивоварении применяют два способа затирания: настойный и отварочный.
Настойный способ затирания наиболее прост и заключается в том, что дробленый солод смешивают с водой при температуре 37-40С и перемешивании в течении 20-30 мин., затем поднимают температуру до 50-52С, делая паузу для протеолиза белковых веществ. Во время выдержки мешалка не работает. Затем температуру поднимают до 62-64С, со скоростью 1С в 1мин., и при этой температуре затор выдерживают10-30 мин.( в зависимости от помола солода). Эта пауза называется мальтозной. Далее температуру затора поднимают до 70-72С и окончательно осахаривают. Конец процесса определяют по йодной пробе. Осахаренный затор нагревают до 75С и перкачивают в фильтрационный аппарат на фильтрование.
Выход экстракта при этом способе меньше, чем при отварочном, но в заторе лучше сохраняются ферменты, в сусле большее содержание аминокислот и мальтозы. Сусло, приготовленное поэтому способу, содержит мало декстринов, поэтому сильнее сбраживается.
Отварочный способ затирания различают в зависимости от числа отварок.
Одноотварочный способ затирания. Затирание по этому способу осуществляется следующим образом. В заторный котел набирают ½ всей воды, расходуемой на один затор, нагревают его до такой температуры, чтобы после подачи дробленного солода и несоложеного сырья температура затора была 50-52С, включают мешалку и спскают в котел из бункера по подводящей трубе дробленный солод, одновременно подавая остальное количество воды. Температура заторной массы после размешивания устанавливается 50-52С, что соответствует оптимуму для протеолитических ферментов. При этой температуре затор выдерживают 30мин.( белковая пауза). Затем при включенной мешалке1/3 затора( густая масса) спускают в отварочный котел. В отварочном котле заторную часть при перемешивании нагревают до 62-63С и выдерживают 20мин.(мальтозная пауза), далее повышают температуру до 70-72С и выдерживают 15 мин. для осахаривания крахмала. Во время выдержки затора при постоянной температуре мешалка не работает. После осахаривания затор нагревают до кипения и кипятят 20 мин. с включенной мешалкой. При кипячении происходит клейстеризация крахмала, дальнейшее превращение промежуточных продуктов гидролиза крахмала, коагуляция и осаждение части белков, инактивирование ферментов, уничтожение микроорганизмов, образование меланоидинов.