ОБРАБОТКА И ХРАНЕНИЕ СОЛОДА

УДАЛЕНИЕ РОСТКОВ
После сушки солод должен быть освобожден от ростков, охлажден и направлен на выдержку и хранение, затем очищен от пыли и остатков ростков.
Ростки следует отделять от солода сразу после сушки, когда они хрупкие и легко отламываются. Кроме того, это надо делать без задержки потому, что ростки быстро поглощают влагу и содержат горькие вещества, ухудшающие качество пива. От светлого солода отделяется 3,5... 5% ростков, от темного — 5,5%.
Для отделения ростков применяют росткоотбойные машины, шнеки.
ХРАНЕНИЕ СОЛОДА
На хранение следует направлять солод, охлажденный до температуры окружающей среды (20...25 °С). Горячий солод может подвергнуться самосогреванию, потемнеть, ферментативная активность его может снизиться.
Для охлаждения солода используют шнек, кожух которого делают из сетки, а верх шнека закрывается крышкой с отверстиями для воздуховодных труб. В сетку кожуха вентилятором засасывается воздух, который, пройдя через горячий солод, охлаждает его и удаляется через воздухоотводные трубы.
Свежевысушенный солод сразу после отделения ростков и охлаждения нельзя направлять на приготовление пива, так как при переработке такого солода нарушаются технологические процессы и ухудшается качество пива. Так, при дроблении свежевысушенного солода чрезмерно измельчаются эндосперм и оболочка, что может вызывать недостаточно полное осахаривание и затруднение при фильтровании заторов. Поэтому до поступления солода в производство его выдерживают в солодохранилищах не менее 30 сут. Выдержка солода необходима для восстановления эластичности оболочки и активности ферментов.
Во время выдержки в солоде происходят физико-химические изменения. Он поглощает влагу из воздуха, вследствие чего улучшаются процессы его дробления и фильтрования затора. Кроме того, увеличивается активность амилолитических и протеолитических ферментов.
При выдержке недорастворенных при высокой температуре солодов повышается их экстрактивность и улучшается осахаривание. Для нормально растворенных солодов поглощение больших количеств влаги нежелательно, так как это вызывает усиление активности ферментов и приводит к перерастворению солода и повышенным потерям сухих веществ.
Солод надо хранить в условиях минимального воздействия воздуха и влаги при температуре от 10 до 30 °С. Влажность солода после хранения не должна быть выше 5...6%. При хранении в помещении с повышенной влажностью при температуре 30...35 °С солод приобретает неприятный, явно выраженный горький вкус.
Для хранения солода начали использовать железобетонные силосы, где высота загрузки достигает 20... 100 м. В железобетонных силосах можно обеспечить малую теплопроводность, небольшую свободную поверхность солода, контроль влажности, увеличение влажности солода на 0,5... 1 % на глубине слоя 0,5 м от его свободной поверхности.
Перед поступлением выдержанного солода в производство его следует подвергать обработке на полировочной машине для удаления загрязнений и остатков ростков.
После завершения приготовления каждой партии солода определяют потери на отдельных стадиях производства.
ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ЯЧМЕННОГО ПИВОВАРЕННОГО СОЛОДА
Согласно техническим условиям на солод пивоваренный ячменный (ОСТ 1065—87) предусматривается выпуск четырех типов солода: светлого, темного, карамельного и жженого. По органолептическим показателям выпускаемый солод должен соответствовать требованиям, приведенным ниже и в табл.
Органолептические показатели светлого я темного солода

Органолептические показателя карамельного и жженого солода

По физико-химическим показателям солод должен соответствовать следующим требованиям:
Физико-химические показатели светлого и темного солода

Физико-химические показатели карамельного и жженого солода

Наряду с приведенными требованиями готовый солод должен иметь мягкий эндосперм, что является признаком хорошей степени растворения. Солод стекловидной структуры допускается в небольшом количестве (7,5... 10%), так как при дроблении он недостаточно размельчается и дает низкий выход экстракта. Стекловидный солод получается из недостаточно разрыхленного свежепроросшего зерна, особенно если при высокой влажности он подвергается воздействию высокой температуры. Солод легко становится стекловидным, если его влажным направляют с верхней решетки сушилки на плохо охлажденную нижнюю решетку.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие основные факторы влияют на процессы замачивания ячменя? 2. Какие аппараты используют для замачивания зерна и как они работают? 3. Какие вы знаете способы замачивания ячменя? 4. Как устанавливают окончание процесса замачивания? 5. Какие морфологические изменения зерна происходят при проращивании? 6. Какова роль ферментов в процессе солодоращения? 7. Какие активаторы и ингибиторы используют при солодоращении? 8. Каков режим проращивания ячменя в токовых солодовнях? 9. Как приготовляют солод в ящичной солодовне и солодовне с передвижной грядкой? 10. Как приготовляют солод в статической солодовне? 11. Какова сущность биохимических, химических и физико-химических процессов при сушке солода? 12. В чем различие в режимах сушки светлого и темного солода? 13. Для чего и как отделяют ростки от сухого солода? 14. Какие требования предъявляются к качеству пивоваренного солода?

ПРОИЗВОДСТВО РЖАНОГО СОЛОДА
Ржаной сухой солод — основное сырье для производства концентрата квасного сусла и хлебного кваса. Этот вид солода приготовляют на специализированных солодовых заводах, а также в солодовенных цехах пивоваренных заводов. Ржаной солод готовят двух видов: ферментированный и неферментированный.
ПРОИЗВОДСТВО РЖАНОГО ФЕРМЕНТИРОВАННОГО СОЛОДА
Процесс приготовления ржаного ферментированного солода включает следующие основные операции: очистка и сортирование зерна, мойка и дезинфекция зерна, замачивание и проращивание зерна, ферментация и сушка солода см рисунок.
ЗАМАЧИВАНИЕ ЗЕРНА РЖИ
После очистки от примесей (зерновых, минеральных) и сортирования рожь направляют в моечный аппарат или в аппараты для замачивания. В этих аппаратах зерно отмывают от загрязнений водой температурой 15... 17 °С.
Рожь
Зерновые отходы        Очистка        Минеральные примеси
Очищенная рожь
Зерновые отходы          Сортирование        Рожь 3-го сорта
Отсортированная рожь
Вода +сжатый воздух         Мойка и          Сплав ржи                                        
Дезинфицирующие в-ва            дезинфицирование
Промытая и родезинфецированная рожь
Вода         Замачивание        Сжатый воздух
Увлажненная рожь
Кондиционированный воздух         Проращивание       Свежепроросший солод для при-
готовления неферментированно
го солода.
В процессе мойки зерно интенсивно перемешивается воздухом, а затем его оставляют в покое на 30...45 мин. После удаления всплывших на поверхность примесей и неполноценных зерен в аппарат подают новую порцию воды и повторяют промывку до получения чистой воды. В процессе мойки рожь также дезинфицируют внесением раствора дезинфектанта в первую замочную воду, если применяют аппарат для замачивания. При использовании моечного аппарата дезинфектант задают в водно-зерновую смесь, которую затем перемешивают и оставляют в покое на 2 ч. По истечении этого времени водно-зерновую смесь с дезинфектантом перекачивают в аппарат для замачивания, из которого воду с дезинфектантом удаляют в канализацию.
Замачивают рожь следующими способами: воздушно-водяным, в непрерывном токе воды и воздуха, воздушно-оросительным. Наиболее часто рожь замачивают воздушно-водяным способом в течение 24...36 ч до влажности 45...50%. Замачивание ведут при температуре 13...17 °С.
В б. Научно-производственном объединении пивобезалкогольной промышленности (НПО ПБП) было предложено при воздушно-водяном способе замачивания применять активаторы роста — гиббереллин, кристаллический хлорид кальция или хлорид кальция дигидрата. Замачивание ржи проводят следующим образом. В аппарате для замачивания промытую рожь заливают водой температурой 15...17 °С и оставляют в покое на 6 ч. Через 3 ч зерно перемешивают сжатым воздухом в течение 15...30 мин. При этом в первую замочную воду вносят дезинфектант. Через 6 ч воду удаляют из аппарата и оставляют зерно без воды на 2 ч. Затем набирают воду и оставляют зерно под водой на 6 ч, осуществляя через 3 ч продувание водно-зерновой смеси воздухом в течение 15... 30 мин. Через 6 ч воду сливают, а зерно оставляют в покое на 2 ч без воды, а затем вновь заливают водой на 6 ч с аэрированием через 3 ч в течение 15...30 мин. При этом в последнюю замочную воду вносят раствор гиббереллина из расчета 100 мг на 1 т замачиваемого зерна. Раствор готовят путем растворения навески гиббереллина в 1 л дистиллированной воды с добавлением 0,5.. .1,0 г гидрокарбоната натрия. Необходимая влажность зерна (42...48%) достигается по истечении 22...24 ч.
ПРОРАЩИВАНИЕ ЗЕРНА РЖИ
При проращивании ржи происходят те же изменения зерна, т. е. морфологические и биохимические, что и в зерне ячменя.
В процессе ращения ржаного солода в основном накапливаются ферменты, действие которых сказывается лишь в последнем периоде проращивания и при ферментации. К концу ращения в 4...5 раз увеличивается амилолитическая способность солода, в 2...4 раза возрастает протеолитическая и пентозаназная активность. Под воздействием ферментов большинство содержащихся в зерне высокомолекулярных веществ (крахмал, белки, гемицеллюлоза и др.) превращаются в низкомолекулярные соединения (декстрины, сахара, аминокислоты, пептоны и др.), растворимые в воде. Часть сахаров, образовавшихся в процессе проращивания, расходуется при дыхании, что приводит к потере экстрактивных веществ солода.
Количество потерянных экстрактивных веществ зависит от многих факторов, в частности от температуры и продолжительности проращивания. Так, за 3 сут ращения потери экстрактивных веществ ржи на дыхание составляют (в % на сухой солод): при температуре солода 22 °С — 2,18, а при 13 °С — 0,65. За 5 сут проращивания потери достигают (в % мае.): при температуре солода 22 °С — 9,06, при 15 °С — 4,97. Проращивание ржи проводят в пневматической (ящичной или барабанной) и токовой солодовнях.
Проращивают рожь в солодовне при 13... 19 °С в течение 4 сут, при 17... 19 °С — 3 сут, а при температуре 20 °С — не более 2 сут.
При проращивании ржи в ящичных солодовнях замоченное зерно вместе с водой направляют в ящики и распределяют на ситчатых днищах слоем до 0,5 м. Далее через слой зерна продувают сухой, а затем кондиционированный воздух, имеющий температуру не выше 12 °С и относительную влажность 96%.
Проращивание ржи в ящичной солодовне может проводиться по следующему режиму. В первые сутки поддерживают температуру солода 14... 15 °С, во вторые —15... 16, в третьи—16... 17 и в четвертые — 17... 18 °С. При этом солод ворошат 2 раза в сутки. Продолжительность проращивания составляет 4 сут.
В барабанных солодовнях рожь проращивают по следующему режиму. Замоченную рожь подают в барабан и при вращении продувают через слой зерна сухой воздух. Далее барабан останавливают на 4...6 ч, а затем опять вращают и периодически продувают массу зерна кондиционированным влажным воздухом: первые сутки — по 1 ч через каждые 5 ч, на вторые — по 1 ч через каждые 3 ч; на третьи — по 2 ч через каждые 3 ч; на четвертые сутки — от 1 до 2 ч через каждые 2...3 ч. При необходимости рожь увлажняют. Общая длительность проращивания ржи для производства ферментированного солода в теплое время года при температуре 17... 19 °С обычно составляет трое суток, а в холодное время года, когда процесс идет при температуре 14... 15 °С, увеличивается до четырех суток. Температура входящего воздуха при четырехдневном ращении должна быть в первые сутки 13... 14 °С, во вторые 14... 15, в третьи 15... 16 и в четвертые 17... 18 °С.

При проращивании ржи на токовой солодовне замоченную рожь на току укладывают в грядки высотой 30...50 см и выдерживают 3 сут. В течение этого времени в слое зерна поддерживают температуру 17...20 °С при ворошении (перелопачивании) ржи. В первые сутки ращения зерно ворошат через 10... 12 ч, во вторые — через каждые 4...6 ч, в последние сутки — только 1...2 раза. В период
ращения свежепроросший солод увлажняют для достижения влажности 44...46%.
Проращивание ржи считают законченным, когда длина проростка достигает 1/2, 3/4 длины зерна, а длина корешков превышает в 1,5...2 раза длину зерна.
Для проращивания ржи наиболее рационально применять барабанные солодовни, позволяющие получать свежепроросший солод с незначительными повреждениями ростков и корешков. Для способа проращивания ржи на току характерна зависимость температуры грядки от наружной температуры, а также трудоемкость процесса по сравнению с пневматическими способами солодоращения.
ФЕРМЕНТАЦИЯ СОЛОДА
Основной операцией приготовления ржаного солода является ферментация, поэтому иначе его называют ферментированным.
При ферментации используют способность большинства ферментов солода продолжать свое действие в условиях, пагубных для развития зародыша. Так, при высокой температуре и без доступа кислорода зародыш погибает, а многие ферменты сохраняют свою активность. В процессе ферментации происходят изменения углеводов, белков, гумми-веществ и др. табл.
Изменение химического состава солода в процессе ферментации

Таким образом, при ферментации ржаного солода повышается содержание сахара и аминного азота, что указывает на активное действие ферментов.
Накопление при ферментации солода сахара и аминокислот приводит к образованию меланоидинов, придающих солоду красно-бурый цвет, хлебный вкус и аромат. Меланоидинообразование и значительная инактивация ферментов в солоде наблюдаются в последние сутки ферментации.
Ферментацию ржаного солода проводят в барабанах и ящиках, а на небольших предприятиях — на специально обогреваемых токах.
Наиболее рационально ферментировать солод в барабанах, в которых можно достичь хорошего перемешивания солода и поддерживать необходимые температуру и влажность. В этом случае барабан должен иметь теплоизоляцию и паровой калорифер, обеспечивающие проведение ферментации солода при температуре 55... 68 °С. При ферментации в барабанах солод оставляют в покое на сутки, в течение которых температура его повышается в среднем до 55 °С. Затем солод перемешивают, периодически вращая барабан. После этого четверо суток проводят ферментацию, поддерживая температуру на вторые сутки на уровне 55°С и повышая ее на пятые сутки до 65.. 68 °С. Общая продолжительность ферментации солода в этом случае 5 сут.
Ферментацию в ящиках проводят следующим образом. Свежепроросший солод распределяют в ящиках слоем не более 70 см и оставляют в покое на 12...24 ч, чтобы температура его в среднем слое повысилась до 50...55 °С. Затем солод ворошат и продувают кондиционированным воздухом до достижения влажности солода не ниже 50%, а температуры во всех слоях 50...55 °С. Общая продолжительность ферментации 5 сут.
При ферментации на токах свежепроросший солод собирают в конические или пирамидальные кучи высотой 0,9... 1,5 м и шириной 1...1,5 м. Ферментация на токах продолжается 4...5 сут. За этот период солод согревается и температура постепенно повышается: в первые сутки — до 36 °С, во вторые и в третьи — до 45, в четвертые сутки —до 50 °С и выше. Чтобы достичь равномерного томления во всех слоях, солод перелопачивают через каждые двое суток. При каждом перелопачивании его увлажняют для обеспечения конечной влажности не менее 50%. По окончании процесса ферментации ржаной солод влажностью 48...50% направляют на сушку.
СУШКА РЖАНОГО ФЕРМЕНТИРОВАННОГО СОЛОДА
При сушке ржаного солода происходят дальнейшее накопление ароматических и красящих веществ и снижение влажности.
Солод сушат в двух- или трехъярусной сушилке до влажности 8%. Общая продолжительность сушки 24 ч. В сушилках с естественной тягой солод загружают на верхнюю решетку слоем не более 25 см, а с принудительной тягой — до 30.. .35 см.
В двухъярусной сушилке солод выдерживают на каждой решетке по 12 ч. На верхней решетке температуру его поднимают до 55... 60 °С, влажность снижают до 30%. При этом протекает ферментативный гидролиз крахмала и белков с образованием простых Сахаров и аминокислот и накоплением меланоидинов. Первое ворошение солода на верхней решетке проводят через 6 ч с начала загрузки, затем через каждые 2 ч. На нижней решетке температуру солода повышают до 65...70 °С, а влажность доводят до 8%. При данной температуре стремятся ограничить ферментативные процессы и интенсифицировать реакции меланоидинообразования. Ворошение солода на нижней решетке производят в той же периодичности, что и на верхней.
В трехъярусной сушилке солод находится на каждой решетке по 8 ч. На верхней решетке поддерживают температуру около 40 °С, в этих условиях процесс ферментации солода продолжается. На средней решетке температуру солода повышают до 50... 55 °С, а влажность его снижают до 20%. На нижней решетке температуру солода доводят до 65.. .70 °С и влажность — до 8%. Солод ворошат дважды через каждые 2 ч, а затем через каждый час. Данный режим сушки выбирают для солода, используемого при производстве концентрата квасного сусла или выпечке квасных хлебцев.
Ржаной солод, применяемый непосредственно для приготовления кваса, сушат на двухъярусной сушилке в течение 36 ч с доведением температуры на нижней решетке до 90...100°С. В первый период (9 ч) сушки солода на нижней решетке температуру повышают до 60 °С, а во второй (6 ч) доводят до 80...85 °С, затем в течение 2 ч выдерживают при 90... 100 °С. При таком режиме накапливается значительное количество красящих и ароматических веществ. После сушки солода при 90... 100 °С температуру снижают в течение часа до 75 °С. Затем солод с ростками направляют для размалывания на вальцовые и молотковые дробилки и упаковывают в мешки. Наряду с тонкоразмолотым солодом выпускают ржаной сухой солод в целых зернах, который также упаковывают в мешки.
ПРОИЗВОДСТВО РЖАНОГО ФЕРМЕНТИРОВАННОГО СОЛОДА СТАТИЧЕСКИМ СПОСОБОМ
При производстве ржаного ферментированного солода статическим способом можно сократить на 2...3 сут общий цикл приготовления ржаного солода, снизить трудоемкость процесса и уменьшить потери. По этому способу рожь после мойки и дезинфекции помещают в аппарат — пневматическую солодовню, где производят проращивание, ферментацию и сушку солода. Иногда предусматривают мойку, дезинфекцию и замачивание ржи в одном аппарате, а проращивание, ферментацию и сушку солода в другом.

Технологическая схема производства ферментированного ржаного солода статическим способом представлена на рис.
Состоит из:
1 — автоматические весы; 2 — бункер; 3 — моечный аппарат; 4 — солодорастильный аппарат; 5 — форсунка; 6 — ворошитель; 7 — транспортер; 5 — теплогенератор или паровой калорифер; 9 — кондиционер; 10 — насос; 11 — сборник сплава; 12 — приемное устройство для сплава

Технологическая схема производства ржаного ферментированного солода статическим способом
Отсортированная рожь норией подается к шнеку, далее — в приемный бункер автоматических весов 1, а затем в накопительный бункер 2. Из него зерно направляется в моечный аппарат 3, куда постоянно подается вода. В аппарате зерно перемешивается воздухом. При этом неполноценное зерно всплывает и через ловушку поступает в сборник сплава 11. Зерно после мойки дезинфицируют путем внесения раствора дезинфектанта, приготовленного в специальном сборнике. После мойки и дезинфекции зерно насосом подается для замачивания, проращивания и сушки в солодорастильный аппарат 4 — пневматическую солодовню с ситами из нержавеющей стали (высота под ситового пространства 2 м). Аппарат оборудован ворошителем 6 с форсунками 5 для разбрызгивания воды, а также приспособлениями для выгрузки солода. После сушки солод ленточным транспортером 7 подают к нории, которая доставляет солод к бункеру для хранения.
Технологический регламент на производство ферментированного ржаного солода предусматривает следующее. После мойки и дезинфекции рожь замачивают в пневматической ящичной солодовне. При этом зерно загружают из расчета 0,35...0,40 т воздушно-сухой ржи на 1 м2 поверхности и разравнивают ворошителем. Замачивание производят путем орошения зерна водой в процессе ворошения, которое проводят 3...4 раза в течение первых суток. Во время замачивания зерно продувают кондиционированным воздухом в течение 15...20 мин через каждые 4...6 ч. Замачивание заканчивают по достижении влажности зерна 50%.

Проращивают зерно при 13... 16 °С и интенсивно продувают его кондиционированным воздухом температурой 10...12°С и относительной влажностью 96...99%. Продувка зерна особенно необходима на первых стадиях солодоращения, так как при этом повышается содержание диоксида углерода, препятствующего накоплению ферментов в солоде. Кроме того, у ржи межзерновое пространство меньше и на единицу объема приходится больше зародышей, а также при дыхании ржаного солода выделяется больше теплоты, чем у зерна и солода ячменя. Зерно продувают воздухом каждые 2.. .4 ч по 20 мин. При этом максимальный расход воздуха составляет 6 тыс. м3 на 1 т зерна. В процессе проращивания для получения свежепроросшего солода влажностью до 53... 55% зерно при ворошении дополнительно орошают водой. Общая продолжительность замачивания и проращивания составляет 4 сут (вместо принятых 5).
По окончании проращивания приступают к ферментации свежепроросшего солода. Для этого его подогревают путем подачи пара в паровые регистры под ситового пространства аппарата. Кроме того, солод ворошат, доводя влажность до 55...60%.
В первые сутки ферментации в слое солода поддерживают температуру 45.. .50 °С, на вторые ее повышают до 53.. .55, на третьи — до 60...63, на четвертые — до 65...68 °С. На стадии ферментации создают анаэробные условия. Продолжительность ферментации солода 3...4 сут.
Сушат солод после его предварительного ворошения. В процессе сушки в подситовое пространство аппарата нагнетают нагретый в калориферной установке воздух или смесь воздуха с продуктами сгорания газа в теплогенераторе. Поскольку скорость движения воздуха через слой солода неравномерна, то зерно слеживается, особенно в начале сушки. Поэтому в этот период солод ворошат через каждые 6 ч, а в конце — через 2...4 ч. Сушку производят до влажности солода 8%, общая продолжительность ее 36...48 ч. Высушенный солод охлаждают, продувая через него холодный воздух, а затем выгружают. Сухой солод дробят, упаковывают в мешки или направляют на хранение в сил осы.
ПРОИЗВОДСТВО РЖАНОГО НЕФЕРМЕНТИРОВАННОГО СОЛОДА
В производстве хлебного кваса применяют ржаной неферментированный солод в качестве источника ферментов. Для получения неферментированного (диастатического) солода рожь замачивают, проращивают (без ферментации) и сушат.
Ржаной неферментированный солод приготовляют по такой же схеме, как и ячменный. После очистки и сортировки рожь подается в замочный аппарат, где ее замачивают воздушно-водяным способом до влажности 45...48% в течение 32...36 ч.
Замоченное зерно проращивают в солодорастильном аппарате (ящике, барабане) или на току. Температура проращивания 13... 16 °С, продолжительность ращения 3,5...4 сут в зависимости от температуры и качества зерна.
Для сушки свежепроросшего солода наиболее часто применяют одно-, двух- или трехъярусные сушилки. Для сохранения в солоде высокой ферментативной активности сушку ведут в течение 24 ч при постепенном повышении температуры до 60... 62 °С.
При использовании трехъярусной сушилки продолжительность сушки солода 24 ч. На каждой решетке сушат солод в течение 6 ч. При этом температура сушки: на верхней решетке — до 35 °С, на средней — до 45, на нижней — не выше 65 °С. Ворошат солод на верхней и средней решетках через каждые 2 ч, а на нижней решетке в последние 2ч — через каждый час.
Высушенный солод передают в росткоотбойную машину, а после удаления ростков направляют на хранение или на размол с последующим затариванием в мешки.
Ферментативная активность неферментированного ржаного солода высокая, она мало отличается от ферментативной активности ячменного солода.
ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ РЖАНОГО СОЛОДА
В соответствии с техническими требованиями предусматривают выпуск солода ржаного сухого ферментированного и неферментированного в целых зернах и тонкоразмолотом виде. По органолептическим и физико-химическим показателям солод должен соответствовать требованиям, приведенным в табл.
Органолептические показатели ржаного солода

Физико-химические показатели ржаного солода

Определение экстрактивности ферментированного солода методом холодного экстрагирования (экстракт вытяжки) проводят, если солод предназначен для производства концентрата квасного сусла и кваса.
При использовании солода в хлебопекарной промышленности определяют экстрактивность ферментированного и неферментированного солода методом горячего экстрагирования (экстракт осахаривания).