Усовершенствованный способ замачивания ячменя

1 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу замачивания ячменя в замочных системах для последующего осолаживания. Предшествующий уровень техники Известны чаны, имеющие форму цилиндра и конуса, обычно называемые коническими замочными чанами. Три таких чана располагают один над другим, и через них последовательно в процессе замачивания пропускают ячмень. Такие чаны находили в прошлом успешное применение лишь до некоторой степени. К сожалению, в процессе замачивания существуют проблемы, связанные с той частью зерна, которая находится в нижней части образующего основание конуса. Вследствие поглощения воды непрерывно усиливаются метаболические процессы, следовательно, респирация. Сущность изобретения Настоящее изобретение направлено на устранение свойственных процессу замачивания проблем, обеспечивая в то же время возможность использования конических замочных чанов, имеющихся во многих солодовнях. В соответствии с изобретением предлагается способ замачивания ячменя для последующего осолаживания в замочной системе, содержащей три расположенных один над другим по вертикали замочных чана: верхний первичный замочный чан, промежуточный замочный чан и нижний заключительный замочный чан, каждый из которых имеет цилиндрические стенки, переходящие в коническое основание, снабженное входным распределителем и выходным распределителем для воды, а также расположенными по окружности отстоящими друг от друга аэрационными кольцами. Первичный замочный чан снабжен переливным приемным желобом, расположенным вокруг чана, и открытой с обоих концов центральной подъемной трубой для перемешивания, которая установлена с зазором от основания и находится в сообщении с трубой для подачи сжатого воздуха, посредством которого ячмень подается вверх по подъемной трубе для обеспечения его рециркуляции. Над подъемной трубой установлена с зазором коническая защитная крышка. Система снабжена надлежащими средствами управления, содержащими средства записи и управления данными, а также системную базу данных, и связанными с контрольно-измерительными устройствами температуры, влагосодержания и показателей прорастания, предусмотренными для чанов с целью управления рабочими параметрами способа. Способ включает следующие операции: микроосолаживание образца каждого вида ячменя, подлежащего осолаживанию, до начала замачивания этого вида ячменя, с целью определения оптимальных параметров замачивания; хранение указанных параметров в базе данных вместе с характеристиками ячменя, 004916 2 включающими, по меньшей мере, вид ячменя и место выращивания; извлечение хранящихся параметров и задание на их основании параметров замачивания,осуществляемое до начала замачивания; запись и хранение в базе данных в процессе замачивания текущих параметров для последующего использования применительно к ячменю, имеющему указанные характеристики; периодическое микроосолаживание другого ячменя. Согласно предлагаемому способу после поступления партии ячменя для замачивания осуществляют следующие операции:(б) заливают в первичный замочный чан дополнительное количество воды для обеспечения перелива в переливной приемный желоб,перемешивая и аэрируя при этом ячмень с использованием подъемной трубы для перемешивания и аэрационных колец;(г) перемещают увлажненный ячмень и воду в промежуточный замочный чан;(д) замачивают ячмень в промежуточном замочном чане с периодической аэрацией посредством аэрационных колец;(ж) обеспечивают стадию покоя осушенного ячменя с выделением с поверхности ячменя углекислого газа при периодическом орошении ячменя;(з) заполняют промежуточный замочный чан водой;(и) замачивают ячмень с периодической аэрацией при использовании аэрационных колец;(н) обеспечивают стадию покоя осушенного ячменя с выделением с поверхности ячменя углекислого газа при периодическом орошении ячменя;(о) заполняют заключительный замочный чан водой;(р) подают увлажненный ячмень для проращивания. Способ также включает следующие дополнительные операции: на каждой стадии покоя (ж) и (н) увлажняют ячмень каждые 2 ч на протяжении от 0,01 до 0,03 ч и контролируют температуру ячменя, а в случае превышения температуры 25 С осуществляют дополнительные операции заполнения замочных чанов водой и слива воды из указан 3 ных замочных чанов до продолжения обеспечения стадий покоя (ж) и (н); добавляют воду при температуре между 11 и 13 С на каждой стадии замачивания (б), (д),(и), (л) и (п); и осуществляют текущий контроль температуры, содержания влаги и показателей прорастания ячменя, при этом, если на стадиях покоя(ж) и (н) ячменя в промежуточном замочном чане и заключительном замочном чане его влажность ниже 32-35% и 42% соответственно,продлевают соответствующую стадию покоя при дополнительном увлажнении ячменя до достижения требуемой влажности. Преимущество использования аэрационных колец заключается в обеспечении лучшего и более равномерного поглощения влаги, а также в избежании проблем качества, свойственных подобным замочным чанам. Несмотря на то, что аэрационные кольца хорошо известны,их использование в сочетании с подъемной трубой для перемешивания, установленной в первичном замочном чане, представляет собой особое преимущество. Кроме того, использование первого резервуара в качестве первичного замочного чана, а не просто как промывочного бака, приводит к существенному улучшению качества солода и повышению его однородности. Однако основное преимущество настоящего изобретения относится к более строгому контролю за ходом процесса и заданию надлежащих параметров до начала замачивания. Проблема заключается в том, что осуществление контроля обслуживающим персоналом становится все более и более многосторонней и сложной задачей. Зачастую проблемой является наличие компетентного и опытного персонала. Действительно, для любого человека, который когда-либо участвовал в управлении подобной установкой, понятно, что основной проблемой является обеспечение рабочего персонала, который осуществлял бы надлежащий контроль за производственными операциями, а также использовал бы правильные рабочие параметры. Настоящее изобретение устраняет значительное количество таких проблем за счет исключения из персонала тех лиц, которые должны принимать решения. В результате остаются только лица, осуществляющие техническое обслуживание установки, а не те, в чьи обязанности входит контроль за ходом процесса. В предпочтительном варианте способа хранимые характеристики ячменя дополнительно включают одну или более характеристик, выбранных из группы, включающей номер партии ячменя, дату и время начала процесса, номер бункера, группу чанов, метод замачивания и т.д. В следующем предпочтительном варианте осуществляют микроосолаживание каждого вида ячменя по меньшей мере раз в год до начала замачивания, когда ячмень находится в хранилище. 4 Согласно варианту предлагаемого способа в первичном замочном чане на стадии (б) ячмень перемешивают в течение 0,25-0,45 ч, а на стадии (в) ячмень дополнительно замачивают в течение 1-2 ч. В предпочтительном варианте на стадии (б) ячмень перемешивают в течение порядка 0,5 ч, а на стадии (в) ячмень замачивают в течение порядка 1,5 ч. В следующем варианте способа в промежуточном замочном чане продолжительность стадии (д) замачивания ячменя составляет от 4 до 8 ч, продолжительность стадии (ж) покоя ячменя составляет от 10,5 до 16,5 ч, а продолжительность стадии (и) замачивания ячменя составляет от 2 до 5 ч. Продолжительность стадий (д), (ж) и (и) предпочтительно составляет порядка 6, 13, 5 и 3,5 ч соответственно. Еще в одном варианте способа в заключительном замочном чане продолжительность стадии (л) замачивания ячменя составляет от 3 до 5 ч, продолжительность стадии (н) покоя ячменя составляет от 9,5 до 13,5 ч, а продолжительность стадии (п) замачивания ячменя составляет от 6 до 9,5 ч. Продолжительность стадий (л), (н) и (п) предпочтительно составляет порядка 4, 11,5 и 7,5 ч соответственно. Было установлено, что периодическую аэрацию должны осуществлять в течение промежутка времени, составляющего от 20 до 30% от продолжительности стадии покоя, предпочтительно порядка 25% от продолжительности стадии покоя. В предлагаемом способе стадии покоя ячменя завершают в случае превышения температуры 25 С, и если до планируемого завершения этих стадий остается время в пределах одного часа. Для надлежащего впитывания на тонну ячменя добавляют воду в количестве от 1,5 до 3,5 м 3. Воздух предпочтительно подают под давлением от 775 до 875 мбар для обеспечения достаточной аэрации и перемешивания ячменя. Еще в одном варианте способа согласно изобретению при осуществлении стадии (б) с обеспечением перелива удаляют плавающий мусор из верхней части первичного замочного чана. Краткое описание чертежей Сущность изобретения более понятна из дальнейшего описания предпочтительного варианта реализации, являющегося исключительно примером осуществления изобретения, со ссылками на сопроводительные чертежи, где на фиг. 1 схематически изображено сечение замочной системы согласно изобретению; на фиг. 2 более детально в увеличенном масштабе представлен одиниз замочных чанов по фиг. 1; на фиг. 3 в увеличенном масштабе представлен один из двух остальных замочных чанов по фиг. 1. 5 Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На чертежах представлена замочная система, в целом обозначенная позицией 1, содержащая три замочных чана: первичный замочный чан 2, промежуточный замочный чан 3 и заключительный замочный чан 4. Каждый из чанов 24 имеет цилиндрические стенки 5, переходящие в коническое основание 6. Вокруг каждого конического основания 6 установлены три аэрационных кольца 7, каждое из которых связано с линией 8 подачи сжатого воздуха, соединенной с компрессором (не показан). Аэрационные кольца 7 имеют отстоящие друг от друга отверстия для выпуска воздуха (не показаны). Нижняя часть каждого замочного чана снабжена перфорированным коническим участком 10,который на одной стороне связан с распределителем пресной воды 11, соединенным с трубопроводом 12 для подвода воды, а на другой стороне - с другим распределителем 13, который, в свою очередь, соединен со спускной трубой 14. Подающий винтовой конвейер 15, приводимый двигателем 16, загружает зерно во входной бункер 17, расположенный над первичным замочным чаном 2. Этот первичный чан оснащен проходящим по его периферии переливным приемным желобом 25, сообщающимся со спускной трубой 14. Реализация упомянутого сообщения на чертежах не показана. Внутри первичного замочного чана 2 установлена подъемная труба 30, под которой находится труба 31 для подачи сжатого воздуха. Сверху подъемную трубу 30 закрывает коническая защитная крышка 32, расположенная с зазором от этой трубы. От первичного замочного чана 2 отходит разгрузочная труба 33 с выпускным клапаном 34,ведущая в промежуточный замочный чан 3, от которого отходит другая разгрузочная труба 33 с выпускным клапаном 34, ведущая в заключительный замочный чан 4. От этого заключительного чана также отходит разгрузочная труба 33, снабженная выпускным клапаном 34, через которую на выводящий винтовой конвейер,приводимый двигателем, подается увлажненный ячмень, поступающий далее в ростильню. Промежуточный замочный чан 3 и заключительный замочный чан 4 имеют идентичную конструкцию, поэтому на фиг. 3 в увеличенном масштабе показан только один такой чан 3. У замочных чанов 3 и 4 отсутствуют подъемные трубы и переливные приемные желоба. Описанная система снабжена надлежащими средствами управления, например обычным компьютером (не показан), которые содержат,наряду с вычислительными средствами, средства записи и управления данными, а также системную базу данных. Эти средства управления связаны с контрольно-измерительными устройствами температуры, влагосодержания и показателей прорастания. Указанные устройства предусмотрены для каждого чана. Например, 004916 6 контрольно-измерительное устройство показателей прорастания включает средства для отбора образцов из чана. Таким образом, средства управления регулируют рабочие параметры чанов. В процессе работы ячмень загружают посредством винтового конвейера 15 в первичный замочный чан 2, в который также подают воду через трубопровод 12, как правило, одновременно с загрузкой ячменя. Первоначально в замочный чан 2 вводят воду в количестве, достаточном для покрытия ячменя, при этом через аэрационные кольца 7 и вверх по подъемной трубе 30 через трубу 31 подают сжатый воздух для перемешивания ячменя. Сжатый воздух,подаваемый вверх по трубе 30, вызывает подъем по этой трубе ячменя и воды, которые затем попадают в защитную крышку 32, как показано на фиг. 1. Эта крышка 32 способствует распределению увлажненного ячменя по первичному замочному чану 2 без потерь воды и ячменя,которые могут иметь место вследствие выплеска. Затем в первичный замочный чан 2 вводят дополнительное количество воды до момента начала перелива воды с грязью, шелухой, мякиной и т.п. в виде суспензии в переливной приемный желоб 25. В этот желоб удаляется любой мусор, плавающий на поверхности воды, а перемешивание ячменя продолжают за счет подачи воздуха через подъемную трубу 30 и аэрационные кольца 7. Продолжительность этого перемешивания составляет от 0,25 до 0,45 ч, предпочтительно 0,5 ч. Затем в воду добавляют перманганат калия, обычно из расчета 0,024 кг на тонну ячменя, и оставляют ячмень и воду в покое. Спустя надлежащее время замачивания,составляющее от 1 до 2 ч, обычно порядка 1,5 ч,увлажненный ячмень перегружают в промежуточный замочный чан. Обычно после добавления перманганата калия в первичный замочный чан вводят воду в количестве, достаточном для перелива. В промежуточном замочном чане увлажненный ячмень перемешивают в течение 4-8 ч при помощи аэрационных колец 7. Затем из этого чана сливают воду и осушают ячмень в течение приблизительно 0,5 ч. После этого ячмень оставляют в состоянии покоя на протяжении 10,5-16,5 ч, предпочтительно 13,5 ч, что сопровождается постоянным выделением углекислого газа. Поверхность увлажненного ячменя орошают приблизительно в течение 2 мин каждые 2 ч. Затем промежуточный замочный чан 4 заполняют водой в течение приблизительно 0,5 ч. Удерживают ячмень и воду в промежуточном замочном чане 3 при перемешивании воздухом,подаваемым через аэрационные кольца 7. Периодическую аэрацию, иными словами, перемешивание, осуществляют на протяжении 2030% времени покоя, обычно на протяжении четверти часа каждый час. Такое замачивание с перемешиванием осуществляют в течение 3-5 ч,предпочтительно 4 ч. Впоследствии увлажнен 7 ный ячмень и воду перегружают в заключительный замочный чан и оставляют в состоянии покоя от 3 до 5 ч, предпочтительно в течение 4 ч. В это время ячмень периодически перемешивают с использованием только аэрационных колец 7, обычно в течение 15 мин каждый час. Далее сливают воду из заключительного замочного чана на протяжении приблизительно 0,5 ч. Затем увлажненный ячмень оставляют в покое в течение 9,5-13,5 ч также при постоянном выделении углекислого газа и орошении поверхности ячменя в течение приблизительно 2 мин каждые 2 ч. Впоследствии снова заливают ячмень водой в течение приблизительно 0,5 ч. Ячмень замачивают от 6 до 9,5 ч, предпочтительно 7,5 ч, при перемешивании каждые 15 мин или около этого. На завершающей стадии ячмень направляют в солодовню. На каждой стадии покоя ячмень увлажняют каждые 2 ч в течение 0,1-0,3 ч и контролируют температуру ячменя, а в случае, если температура превышает 25 С, ячмень снова заливают водой и практически немедленно осушают для охлаждения. Однако в случае, когда до завершения стадии покоя остается менее 1 ч, часто эту стадию завершают и осуществляют следующий этап замачивания. В идеале, на каждой стадии замачивания воду для замачивания добавляют при температуре 11-13 С. Составной частью способа является текущий контроль температуры, содержания влаги и показателей прорастания ячменя по мере его прохождения через цикл замачивания. Обычно эти параметры измеряют на последней стадии покоя как в промежуточном, так и в заключительном замочном чане, поскольку ячмень впитывает воду, по существу, во время нахождения в состоянии покоя. Содержание влаги измеряют на обеих упомянутых стадиях покоя, и, если,например, в промежуточном чане содержание влаги в зерне ниже порядка 32-35%, в процесс замачивания вносят дополнительные изменения. Аналогично, если, например, в заключительном чане содержание влаги не достигло порядка 42%, осуществляют дополнительное замачивание и даже обеспечивают дополнительное состояние покоя. В процессе работы измеряют температуру ячменя и прилагают усилия к тому, чтобы ни на одном из этапов температура ячменя не превышала 25 С. Обычно на тонну ячменя добавляют порядка 1,5-3,5 м 3 воды. Воздух подают при относительно низком давлении, обычно порядка 775-875 мбар. Несмотря на то, что в описанном варианте реализации для заполнения входного бункера предусмотрен подающий винтовой конвейер 15,во многих случаях непосредственно над входным бункером установлен бункер для хранения,и подача ячменя осуществляется за счет воздействия силы тяжести. 8 В настоящем описании понятия содержат,содержится и содержащийся, а также любые их варианты, и понятия включают, включает,включен и включающий, а также любые их варианты, являются полностью взаимозаменяемыми и должны быть интерпретированы в самом широком смысле этих слов. Изобретение не ограничено описанным выше вариантом осуществления и может быть изменено как в конструктивном, так и в детальном плане в пределах объема формулы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ замачивания ячменя для последующего осолаживания в замочной системе (1),содержащей три расположенных один над другим по вертикали замочных чана: верхний первичный замочный чан (2), промежуточный замочный чан (3) и нижний заключительный замочный чан (4), каждый из которых имеет цилиндрические стенки (5), переходящие в коническое основание (6), снабженное входным распределителем (11) и выходным распределителем (13) для воды, а также расположенными по окружности отстоящими друг от друга аэрационными кольцами (7), при этом первичный замочный чан (2) снабжен переливным приемным желобом (25), расположенным вокруг чана, и открытой с обоих концов центральной подъемной трубой (30) для перемешивания, которая установлена с зазором от основания (6) и находится в сообщении с трубой (31) для подачи сжатого воздуха, посредством которого ячмень подается вверх по подъемной трубе (30) для обеспечения его рециркуляции, причем над подъемной трубой (30) установлена с зазором коническая защитная крышка (32), а система снабжена средствами управления, содержащими средства записи и управления данными, а также системную базу данных и связанными с контрольно-измерительными устройствами температуры, влагосодержания и показателей прорастания, предусмотренными для чанов с целью управления рабочими параметрами способа,включающий микроосолаживание образца каждого вида ячменя, подлежащего осолаживанию, до начала замачивания этого вида ячменя с целью определения оптимальных параметров замачивания; хранение указанных параметров в базе данных вместе с характеристиками ячменя,включающими, по меньшей мере, вид ячменя и место выращивания; извлечение хранящихся параметров и задание на их основании параметров замачивания,осуществляемое до начала замачивания; запись и хранение в базе данных в процессе замачивания текущих параметров для последующего использования применительно к ячменю, имеющему указанные характеристики; 9 периодическое микроосолаживание другого ячменя, причем после поступления партии ячменя для замачивания осуществляют следующие операции:(а) загружают ячмень и воду в первичный замочный чан (2);(2) дополнительное количество воды для обеспечения перелива в переливной приемный желоб, перемешивая и аэрируя ячмень с использованием подъемной трубы (30) и аэрационных колец (7);(г) перемещают увлажненный ячмень и воду в промежуточный замочный чан (3);(д) замачивают ячмень в промежуточном замочном чане (3) с периодической аэрацией посредством аэрационных колец (7);(ж) обеспечивают стадию покоя осушенного ячменя с выделением с поверхности ячменя углекислого газа при периодическом орошении ячменя;(з) заполняют промежуточный замочный чан (3) водой;(и) замачивают ячмень с периодической аэрацией посредством аэрационных колец (7);(к) перемещают ячмень и воду в заключительный замочный чан (4);(л) замачивают ячмень с периодической аэрацией в заключительном замочном чане (4);(н) обеспечивают стадию покоя осушенного ячменя с выделением с поверхности ячменя углекислого газа при периодическом орошении ячменя;(о) заполняют заключительный замочный чан (4) водой;(п) замачивают ячмень с периодической аэрацией в заключительном замочном чане (4);(р) подают увлажненный ячмень для проращивания, при этом способ включает дополнительные операции: на каждой стадии покоя (ж) и (н) увлажняют ячмень каждые 2 ч на протяжении от 0,01 до 0,03 ч и контролируют температуру ячменя, а в случае превышения температуры 25 С осуществляют дополнительные операции заполнения замочных чанов (3, 4) водой и слива воды из указанных замочных чанов до продолжения обеспечения стадий покоя (ж) и (н); добавляют воду при температуре между 11 и 13 С на каждой стадии замачивания (б), (д),(и), (л) и (п); и осуществляют текущий контроль температуры, содержания влаги и показателей прорастания ячменя, при этом, если на стадиях покоя(ж) и (н) ячменя в промежуточном замочном чане (3) и заключительном замочном чане (4) его влажность ниже 32-35% и 42% соответственно, продлевают соответствующую стадию 10 покоя при дополнительном увлажнении ячменя до достижения требуемой влажности. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что хранимые характеристики ячменя дополнительно включают одну или более характеристик,выбранных из группы, содержащей номер партии ячменя, дату и время начала процесса, номер бункера, группу чанов, метод замачивания и т.д. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем,что осуществляют микроосолаживание каждого вида ячменя по меньшей мере раз в год до начала замачивания, когда ячмень находится в хранилище. 4. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в первичном замочном чане (2) на стадии (б) ячмень перемешивают в течение 0,25-0,45 ч, а на стадии (в) ячмень дополнительно замачивают в течение 1-2 ч. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что на стадии (б) ячмень перемешивают в течение порядка 0,5 ч, а на стадии (в) ячмень замачивают в течение порядка 1,5 ч. 6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в промежуточном замочном чане (3) продолжительность стадии (д) замачивания ячменя составляет от 4 до 8 ч, продолжительность стадии (ж) покоя ячменя составляет от 10,5 до 16,5 ч, а продолжительность стадии (и) замачивания ячменя составляет от 2 до 5 ч. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что продолжительность стадий (д), (ж) и (и) составляет порядка 6, 13, 5 и 3,5 ч соответственно. 8. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в заключительном замочном чане (4) продолжительность стадии (л) замачивания ячменя составляет от 3 до 5 ч, продолжительность стадии (н) покоя ячменя составляет от 9,5 до 13,5 ч, а продолжительность стадии (п) замачивания ячменя составляет от 6 до 9,5 ч. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что продолжительность стадий (л), (н) и (п) составляет порядка 4, 11, 5 и 7,5 ч соответственно. 10. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что периодическую аэрацию осуществляют в течение промежутка времени, составляющего от 20 до 30% от продолжительности стадии покоя. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что периодическую аэрацию осуществляют в течение промежутка времени, составляющего порядка 25% от продолжительности стадии покоя. 12. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что стадию покоя ячменя завершают в случае превышения температуры 25 С и если до планируемого завершения этих стадий остается время в пределах 1 ч. 13. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что на тонну ячменя добавляют от 1,5 до 3,5 м 3 воды. 14. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что воздух подают под давлением от 775 до 875 мбар. 15. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что при осуществ 12 лении стадии (б) с обеспечением перелива удаляют плавающий мусор из верхней части первичного замочного чана.