Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

дп

.pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
20.03.2016
Размер:
1.7 Mб
Скачать

силосов с загрузочно-разгрузочными трубами является то, что первая порция загружаемого в силос зерна при разгрузке удаляется последней.

К преимуществам силосов с загрузочно-разгрузочными трубами

следует отнести:

-гомогенность продукта в силосе при загрузке и выгрузке;

-меньшую степень травмируемости зерна;

-снижение потерь зерна (примерно на 1%) за счет уменьшение

образования мелких частиц вследствие сколов зерна и пр. [9].

 

Для улучшения качества готового солода

(повышение

экстрактивности) предлагается установить дополнительное оборудование на ленточный конвейер транспортирующий солод из сушилки в элеватор.

Суть этого оборудования заключается в генерации звука частотой

3070 Гц при амплитуде 100% синусоидной форме сигнала, расстояние от источника звука до обрабатываемого солода составляет 20 см, время воздействия 3 мин. После такой обработки, экстрактивность солода возрастает на 9,4% .

Для этого необходимо колонки мощностью 3 Вт и программа

«Generator». На 1 м ленты необходимо 10 колонок, длина ленточного транспортера составляет 50 м, соответственно количество колонок составит

500 шт. [10].

Таким образом, предлагается увеличить выход и качество готовой продукции в подсистеме А и В-Г.

 

Лист

ТГТУ ДП 240902.001 ПЗ

18

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

 

2 Технологическая часть

2.1 Характеристика готовой продукции Качественные показатели пивоваренного солода регламентируются

ГОСТом 29243. По физико-химическим показателям светлый пивоваренный солод должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2 [11].

Таблица 2 – Физико-химические показатели солода

 

Норма для типов солода

Наименование показателя

 

 

 

 

Светлого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высокого

I класса

II класса

 

качества

 

 

Проход через сито (2,2∙20) мм, % не более

3,0

5,0

8,0

 

 

 

 

Массовая доля сорной примеси, %, не

Не

0,3

0,5

более

допускается

 

 

Количество зерен, % мучнистых, не

85,0

80,0

80,0

менее

 

 

 

стекловидных не более

3,0

5,0

10,0

 

 

 

 

темных не более

Не

Не

4,0

 

допускается

допускается

 

Массовая доля влаги (влажность), % не

4,5

5,0

6,0

более

 

 

 

Массовая доля экстракта в сухом

79,0

78,0

76,0

веществе солода тонкого помола, % не

 

 

 

менее

 

 

 

Массовая доля белковых веществ в сухом

11,5

11,5

12,0

веществе солода, %, не более

 

 

 

Отношение массовой доли растворимого

39,0-41,0

 

 

белка к массовой доле белковых веществ

 

-

-

в сухом веществе солода, %

 

 

 

 

Продолжительность осахаривания, мин.,

15,0

20,0

25,0

не более

 

 

 

Лабораторное сусло:

 

 

 

 

 

 

 

Цвет, см3 раствора йода концентрацией

0,2

0,2

0,4

0,1 моль/дм3 на 100 см3 воды, не более

 

 

 

Кислотность, см3 раствора гидроокиси

0,9-1,1

0,9-1,2

0,9-1,3

натрия концентрацией 1 моль/дм3 на 100

 

 

 

см3 сусла

 

 

 

Прозрачность (визуально)

Прозрачное

Прозрачное

Допускается

 

 

 

небольшая

 

 

 

опалесценция

 

Лист

ТГТУ ДП 240902.001 ПЗ

19

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

 

Органолептические показатели указанны в таблице 3 [11].

Таблица 3 – Органолептические показатели солода

Наименование показателя

Характеристики солода

 

 

Внешний вид

Однородная зерновая масса, не содержащая

 

плесневелых зерен и зерновых вредителей

Цвет

От светло желтого до желтого. Не допускается тона

 

зеленоватые и темные, обусловленные плесенью

Запах

Солодовый, более концентрированный у темного

 

солода. Не допускаются кислый, запах плесени и др.

Вкус

Солодовый, сладковатый не допускается посторонний

 

привкус

2.2 Характеристика сырья Ячмень пивоваренный принимается по ГОСТ 5060. Для заготовления

пивоваренного ячменям придерживаются ограничительными нормами,

указанными в таблице 4 [12].

Таблица 4 – Ограничительные нормы для заготовляемого зерна ячменя

 

 

Наименование показателя

Предельное значение, %

 

 

 

 

 

 

Влажность, не более

19,0

 

 

 

 

 

 

Сорная примесь, не более, в том числе:

6,0

 

 

 

 

 

 

 

 

галька

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

испорченные зерна

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

вредная примесь

 

1,0

 

 

 

 

 

 

в числе вредной примеси:

 

 

 

 

 

 

 

 

спорынья

 

0,5

 

 

 

 

 

 

горчак ползучий, софора лисохвостная,

0,1

 

 

термопсис ланцентный

 

 

 

вязель разноцветный

0,1

 

 

 

 

 

 

гелиотроп опушенноплодный

0,1

 

 

 

 

 

 

 

триходесма седая

 

Не допускается

 

 

 

 

 

 

Зерновая примесь, не более

7,0

 

 

 

 

 

 

Мелкие зерна, не более

10,0

 

 

 

 

 

 

Крупность, не менее

50,0

 

 

 

 

 

 

 

Белок, не более

 

12,0

 

 

 

 

 

 

Жизнеспособность, не менее

95,0

 

 

 

 

 

Зараженность вредителями

Не допускается, кроме зараженности клещом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

ТГТУ ДП 240902.001 ПЗ

20

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

 

 

В таблице 5 указаны предельные значения показателей при приемке пивоваренного ячменя на переработку. Для приготовления пивоваренного солода используют очищенное сортированное, выровненное по всему размеру зерно, обладающей высокой способностью прорастания.

Таблица 5 – Основные характеристики принимаемого ячменя

Наименование показателей

Норма, не более %

 

 

Влажность

14,5

 

 

Сорная примесь

2,0

 

 

Зерновая примесь

2,0

 

 

Мелкие зерна

5,0

 

 

Зараженность вредителями

Не допускается

 

 

Белок

10,0

 

 

Крупность

85,0

 

 

В качестве сырья в солодовенном производстве так же используется вода, и характеристики её влияют на процесс замачивания. Основным параметром воды является её жесткость чем вода мягче тем быстрее происходит процесс замачивания, поэтому для замачивания зерна рекомендуется брать воду с жесткостью до 7 мг. экв/л.

При употреблении воды, содержащей ионы аммония, фосфатов,

нитратов и нитритов, следует соблюдать осторожность, так как они могли попасть в воду в результате местных загрязнений. Нитраты и особенно нитриты обладают токсическим действием даже в следовых количествах. Не желательно присутствие фенолов, придающих солоду специфический вкус, а

пиво, изготовленное из такого солода, может оказаться непригодным.

Присутствие в воде железа в количествах более 10 мг/дм3 оказывает отрицательное действие, вызывая при замачивании серое окрашивание зерна.

 

Лист

ТГТУ ДП 240902.001 ПЗ

21

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

 

 

 

2.3 Эскизная схема и технологические процессы в производстве

 

 

 

 

 

пивоваренного солода

 

 

 

 

Приготовление ячменного пивоваренного солода осуществляется по

 

схеме, приведенной на рисунке 4.

 

 

 

 

 

 

 

Ячмень солодовенный

 

 

 

 

 

 

1.Взвешивание ячменя на весовой

 

 

 

 

 

 

 

 

крупные включения

 

 

 

 

2.Предварительная очистка ячменя

 

 

 

 

 

 

 

 

пыль, мелкий мусор

 

 

 

 

 

 

 

металлические

 

 

 

 

 

 

 

примеси

 

 

 

 

 

3.Хранение пивоваренного ячменя

 

 

 

 

 

 

Wз=14-15%, t=10-30 °С

 

 

 

 

 

 

 

 

щуплые и битые зерна

 

 

 

 

 

4.Основная очистка пивоваренного

 

 

 

 

 

 

ячменя

 

овсюг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

раствор дезинфектора

5.Мойка пивоваренного ячменя

грязная вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сплав

 

 

 

питьевая вода

6.Замачивание пивоваренного

замочная вода

 

 

 

ячменя при t=9-21°С до Wя=43%, -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воздух

водяная пауза, воздушная пауза

отработанный воздух

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 - Блок-схема производства солода

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

 

ТГТУ

ДП 240902.001 ПЗ

22

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

 

 

 

 

 

 

 

(Продолжение рисунка 4)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

кондиционированный

7.Проращивание ячменя

 

 

 

 

воздух

 

t=14-18°С, Wя=42-45%

отходящий воздух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

питьевая вода

 

 

 

 

 

 

воздух

8.Сушка зеленого солода

отходящий воздух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отходящие газы

I - t=40-45°С

 

газы горения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

горения

II - t=70-80°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III - t=80-95°С

 

конденсат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

атмосферный

9.Охлаждение высушенного солода

отработанный

 

 

 

 

воздух

воздух

 

 

 

 

до t=35°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

звуковые

10. Обработка солода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колебания

звуком ν=3070 Гц, А=100%

 

 

 

 

 

воздух

11.Отбивка ростков высушенного

солодовенная пыль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

солода

 

ростки

 

 

 

 

 

 

 

очищенный воздух

 

 

 

 

 

12.Отлежка солода τ =3-4 нед.

 

 

 

 

 

 

13.Хранение солода

t=10-30°С

 

 

 

 

 

 

Готовый солод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лист

 

 

 

 

ТГТУ

ДП 240902.001 ПЗ

23

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

 

 

 

1.Взвешивание ячменя на весовой – это механический процесс определения массы зерна с разгружаемого железнодорожного или автомобильного транспорта.

2.Предварительная очистка ячменя – механический процесс отделения зерна от металлических примесей и крупных включений которые могут привести к повреждению оборудования.

3.Хранение пивоваренного ячменя обеспечивает заводу непрерывность производства, для этого используются силоса прямоугольного сечения. Во время хранения зерна следует регулярно контролировать его температуру.

При обнаружении очагов самосогревания зерно необходимо охлаждать, для этого его перемещают в свободный силос.

4.Основная очистка пивоваренного ячменя - процесс отделения от основной зерновой культуры примесей, что необходимо для равномерного замачивания и проращивания. При очистке зерно делится на две фракции:

основную зерновую культуру и примеси.

Очистка и сортирование основаны на физических свойствах (размерах и парусность) зерна и примесей. Зерно имеет три размера: наименьший -

толщина, средний - ширина и наибольший - длина.

5.Мойка пивоваренного ячменя – гидромеханический процесс,

направленный для дезинфицирования и удаления сплава (примесей которые не удалились при основной очистки).

6.Замачивание пивоваренного ячменя – это диффузионный процесс,

цель которого заключается в доведение влажности зерна до определенной величины. Чтобы зерно начало прорастать, необходимо повысить его влажность до 38-43 %. Эта влага поступает в зерно при замачивании. Она обеспечивает переход в раствор водорастворимых питательных веществ и перемещение их к зародышу. Вода поступает в зерно, в основном, через открытый кончик зерна, где оно было прикреплено к колосу. Из-за этого зародыш поглощает больше воды и имеет более высокую влажность, чем

 

Лист

ТГТУ ДП 240902.001 ПЗ

24

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

 

остальные части зерна. Меньше всего влажность в эндосперме. Поглощение воды зерном при замачивании происходит неравномерно. В первые часы очень быстро, затем процесс замедляется. Для насыщения зерна кислородом при замачивании проводят воздушные паузы, для этого с помощью насосов откачивают замочную воду, и оставляют зерно на 12-16 час, в этот период максимально удаляют СО2.

7.Проращивание ячменя. Технологической целью солодоращения является обогащение зерна ферментами, которые активно синтезируются в процессе проращивания. Проращивание производится при температуре 1418°С и влажностью ячменя 43-45%, так как эти условия являются максимально эффективными для солодоращения. В процессе проращивания ячменя ферменты переходят из неактивного состояния в активное и образуются новые вещества. Из комплекса ферментов, представленных в ячмене, наибольшее значение имеют гидролитические (карбогидролазы,

пептидазы, эстеразы), вызывающие растворение эндоспермы [13].

На образование гидролитических ферментов влияют фитогормоны – ауксин, абсцизовая кислота, цитокинин, выделяемые зародышем.

Гиббереллины совместно с ауксинами и цитокининами оказывают стимулирующее действие на синтез ферментов, а абсцизовая кислота обладает противоположным эффектом.

При проращивании изменяется структура зерна, что связано с действием комплекса ферментов, обусловливающих продолжительность процесса солодоращения и качества солода. В мучнистой части зерна – эндосперме – происходят глубокие изменения. Растворение начинается в слое эндосперма, ограничивающем зародыш, а затем – в направлении к верхнему кончику зерна. Под действием α-амилаз, декстриназ, пептидаз,

гемицеллюлаз запасные вещества эндосперма расщепляются до низкомолекулярных веществ. Далее эти вещества используются для питания зародыша, синтеза новых веществ и дыхание зерна.

 

Лист

ТГТУ ДП 240902.001 ПЗ

25

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

 

В результате активации ферментов при проращивании приводит к изменению состава углеводов, полисахаридов, азотистых веществ,

фосфорорганических соединений, жиров, полифенольных соединений и др.

При этом наблюдается увеличение по сравнению с первоначальным содержанием в ячмене моносахаридов и олигосахаридов до 8%, а

полифенольных веществ до 35%. Однако при проращивании наблюдается уменьшение содержания фосфатов на 10-20%, что объясняется потреблением их зародышем и выщелачиванием при замачивании. Содержание азотистых и жировых веществ уменьшается, что связано с потерями на дыхание,

использованием их зародышем и выщелачиванием при замачивании. Потери могут составлять от 4 до 40%. Гидролизуется 80-90% водорастворимого (3-

глюкана), количество гемицеллюлоз в клеточных стенках эндосперма снижается на 25%, содержание пектиновых веществ уменьшается на 15-20%.

8.Сушка зеленого солода – массообменный процесс принудительного удаление влаги, в процессе которого солод претерпевает глубокие физические, химические, биохимические и физиологические изменения.

Физические изменения заключаются в значительном уменьшении влажности с 40% и более до 3-5% (для светлого солода), изменении объема,

цвета, аромата и вкуса солода. Процессы роста прекращаются, если влажность солода снижается до 20%, а температура не превышает 40°С.

Процесс солодосушения условно может разделить на три основные фазы: физиологическую, ферментативную и химическую. В

действительности же ферментативные и химические процессы в большей или меньшей степени протекает на протяжении всех стадий.

Физиологическую фазу можно рассматривать как продолжение проращивания ячменя, так как на этой стадии свежепроросший солод содержит около 45% воды и имеет не слишком высокую температуру (40-

45°С). Поэтому прорастание будет продолжаться до тех пор, пока не понизится влажность солода до 30%, а температура не превысит 45 °С. В

 

Лист

ТГТУ ДП 240902.001 ПЗ

26

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

 

этой фазе продолжается образование ферментов, происходит дыхание солода, а, следовательно имеются и потери сухих веществ.

Ферментативная фаза протекает при температуре от 45 до 74°С.

Влажность солода уменьшается с 30% до 10%. Ферментативные процессы в начале сушки продолжаются даже с несколько большей интенсивностью, чем при прорастании. Затем с повышением температуры активность ферментов постепенно падает, и при окончательной отсушке снижается до минимума. В

солоде происходит дальнейшее накопление продуктов распада углеводов и белков, которые являются исходными веществами для образования веществ,

придающих солоду цвет, вкус и запах.

В процессе сушки светлого солода и в большей степени темного солода происходит частичная инактивация большинства ферментов. В

физиологической, а затем ферментативной фазе сушки значительно увеличивается количество аминокислот, содержание которых после 12 ч

сушки достигает своего максимума. Возрастает количество аспарагиновой кислоты, треонина, глицина, аланина, гистидина, аргинина, а глутаминовой кислоты – почти в 16 раз. При повышении температуры и снижение влаги в солоде действие протеолитических ферментов постепенно ослабевает, но усиливается взаимодействие сахаров и аминокислот. Поэтому уже через 17-

18 ч сушка уменьшение количества аминокислот становится значительным, и

оно продолжается до окончания сушки. В наибольшей степени снижается содержание аспарагиновой кислоты, лейцина, метионина, валина, тирозина,

лизина, глицина, фенилаланина, гистидина, глутаминовой кислоты и серина.

Уменьшение количества аминокислот к концу сушки по сравнению с максимально накопленным количеством составляет не менее 25%.

Химическая фаза охватывает зону температур от 70 до 95°С. При температуре выше 75°С все ферментативные процессы прекращаются, так как одна часть ферментов инактивируется, а другая – адсорбируется коллоидами зерна, и все они переходят в неактивное состояние.

 

Лист

ТГТУ ДП 240902.001 ПЗ

27

Изм. Лист № докум. Подпись Дата