Соложение - это процесс замачивания , проращивания и сушки зерна для превращения его в солод . Прорастание и проращивание включают ряд ферментов для осуществления изменений от семени до сеянца, и производитель солода останавливает эту стадию процесса, когда требуемые ферменты оптимальны. Помимо прочего, ферменты преобразуют крахмал в сахара, такие как мальтоза , мальтотриоза и мальтодекстрины .
Солод в основном используется для пивоварения или изготовления виски , но также может быть использован для приготовления солодового уксуса или солодового экстракта . Для соложения используются различные зерна, чаще всего ячмень , сорго , пшеница или рожь .
Для производства солода можно использовать несколько типов оборудования. Традиционное напольное соложение проращивает зерна тонким слоем на твердом полу, а зерно вручную сгребают и переворачивают, чтобы зерна оставались рыхлыми и аэрированными. В современной солодовне процесс более автоматизирован, и зерно проращивается на полу, который имеет щели, чтобы воздух мог проходить через слой зерна. Большие механические ворошители, например, ящики Saladin , сохраняют гораздо более толстый слой рыхлым с более высокой производительностью и лучшей энергоэффективностью .
Зерно поступает в солодовню от фермера. Его забирают с поля, очищают (обрабатывают) и сушат, если необходимо, чтобы зерно оставалось в наилучшем состоянии для производства хорошего солода. Его проверяют на пригодность для соложения и для предотвращения попадания в процесс мертвого или непригодного зерна. Типичные проверки качества включают:
Ячмень, поступивший в солодовню с влажностью более 13%, необходимо высушить, прежде чем его можно будет безопасно хранить без потери всхожести. Влага удаляется путем циркуляции нагретого воздуха (до 50 °C) через зерно, и это может быть выполнено либо с использованием специальных зерносушилок, либо в виде периодического процесса с использованием печи . Высокие температуры или пересушивание повредят или убьют зародыши ячменя, и зерно не прорастет после замачивания. Сухой ячмень можно безопасно хранить до 18 месяцев без роста грибков или потери энергии зерна.
Целью очистки ячменя является удаление посторонних веществ (соломы, мякины, пыли и тонких зерен), обнаруженных в поступающем зерне, оставляя только зерно, которое с наибольшей вероятностью даст хороший солод. Магниты используются для удаления черных металлов из зерна, в свою очередь, уменьшая вероятность искр, которые могут привести к взрыву пыли . Вращающиеся и встряхивающие сита используются для удаления нежелательных посторонних веществ, как более крупных (солома и необмолоченные початки), так и более мелких (песок и тонкие зерна), чем обычное зерно ячменя. В процессе просеивания аспирационная система удаляет пыль и мякину . Камнеотборники или встряхивающие сита используются для отделения мелких камней от ячменя. Камни, которые плотнее ячменя, выдвигаются из верхней части машины, а очищенный ячмень выходит снизу. Для удаления битых зерен можно использовать полусепараторы кукурузы. Половины зерен необходимо удалять, так как только одна половина прорастет и выработает ферменты. По окончании процесса очистки зерно взвешивается для определения потерь при очистке (разница между весом полученного зерна и весом зерна после очистки) и перемещается в силос для хранения.
Ячмень должен безопасно храниться, чтобы поддерживать энергию зерна для прорастания. Хранение в солодовне обычно осуществляется в вертикальных силосах из стали или бетона для удобства использования, но может быть и в плоских хранилищах, когда необходимо хранить большие объемы зерна. Зерно хранится таким образом, чтобы защитить его от влаги и вредителей. Типичный силос будет хранить от 5000 до 20000 тонн чистого сухого ячменя, готового к соложению.
Во время хранения температура силоса измеряется и контролируется с течением времени, поскольку повышение температуры может указывать на активность насекомых. Дополнительное оборудование может использоваться для поддержания температуры зерна ниже 18 °C, чтобы подавить рост насекомых. Силосы обычно оснащены системой вращения зерна из одного силоса в другой для разрушения горячих точек внутри зерна. Система фумигации может использоваться для подачи фумиганта (обычно фосфина ) в силос.
Влажный процесс начинается с замачивания для начала прорастания и заканчивается сушкой в печи , которая удаляет влагу и позволяет получить стабильный конечный продукт. [1]
Партия солода известна как часть , и часть может быть размером до 400 тонн. Ниже описан стандартизированный протокол базового солода:
Замачивание — это начало активного процесса соложения. Замачивающая вода добавляется для покрытия зерна, и содержание влаги в зерне увеличивается с примерно 12% до 40–45%. В современной пневматической солодовне зерно попеременно погружается (влажная выдержка), а затем дренируется (воздушная выдержка) в течение двух или трех циклов для достижения целевой влажности зерна и количества зерен. Первым видимым признаком прорастания является появление корешков, известных как «зерно»; доля проклюнувшихся зерен указывает на ход процесса замачивания.
Когда зерно погружается в воду (известно как «мокрое стояние»), воздух периодически барботируется через пульпу воды и зерна. Цель этой аэрации [2] — поддерживать аэробный процесс для максимального роста ячменя. Другие преимущества разрыхления — хорошее перемешивание, разрыхление грязи и выравнивание гидростатического давления на дне крутых сосудов. (Расход воздуха: 1,5 м 3 /тонна в час) [3]
В конце влажного стояния вода сливается, и это является началом «воздушного стояния» или «воздушного отдыха». Вентиляторы работают для подачи свежего воздуха для пополнения кислорода и удаления избытка углекислого газа, вырабатываемого дыханием зерна. Температура подаваемого воздуха важна, поскольку зерно должно поддерживаться в пределах от 10 до 15 °C. Требования к аэрации (кубические метры на тонну в минуту) выше во втором и третьем воздушных отдыхах, поскольку метаболическая активность зерна выше. (Расход воздуха: 300 м 3 /тонну в час). [3]
В конце замачивания зерно «выбрасывается» на проращивание. Выбрасывание может производиться в виде кашицы во время влажной выдержки или в виде влажного зерна во время воздушной выдержки.
Цель проращивания — вырастить зерна ячменя. Это позволяет развиться ферментам солода, которые изменяют структуру эндосперма ячменя, разрушая стенки клеток и белковую матрицу. Проращивание производит большое количество тепла; если не принять меры предосторожности, солод сгорит. [4]
Ферменты, вырабатываемые в процессе прорастания, необходимы пивовару или дистиллятору для расщепления крахмала в процессе затирания.
Постоянная температура слоя зерна поддерживается в пределах от 10 до 16 °C за счет постоянного притока свежего увлажненного воздуха. Ворошители перемещаются по слою зерна, чтобы поддерживать его рыхлым и обеспечивать достаточный приток воздуха.
Сушка снижает содержание влаги в зерне и останавливает процесс прорастания. [5] На первом этапе, «этапе свободной сушки», температура воздуха поддерживается низкой, чтобы высушить зерно, не вызывая денатурации ферментов.
По мере высыхания зерна можно повысить температуру входящего воздуха для второго этапа принудительной сушки, чтобы еще больше высушить зерно; целевая влажность солода после сушки составляет около 5% по весу. Во время принудительной сушки относительная влажность воздуха, поступающего из ложа, падает, и солодовник может использовать часть теплого воздуха в качестве возвратного воздуха.
В течение последних нескольких часов сушки температура воздуха повышается до более чем 80 °C («стадия отверждения»), чтобы разложить СММ до ДМС и снизить потенциал ДМС в солоде. ДМС — это посторонний привкус, который в конечном пиве напоминает сладкую кукурузу. Высокие температуры сушки также придают солоду цвет посредством реакции Майяра .
Наконец, высушенный солод охлаждают, после чего печь опорожняют.
Корешки солода (также известные как соломины ) удаляются [ необходимо разъяснение ] из солода вскоре после передачи из печи. Удаленные соломины продаются или перерабатываются в качестве корма для животных. [6]
Очищенный солод хранится в силосах и смешивается с аналогичными кусками солода для получения более крупных однородных партий солода.
Наконец, солод очищается перед продажей с помощью сит и аспирации для удаления пыли, комков и камней из солода. Магниты используются для удаления любой стали, которая может повредить мельничные ролики.