Очищення і сортування зерна

Зерно, яке поступає на завод від постачальника має різні домішки і в такому вигляді його не можна зберігати. Очищення зерна - це процес звільнення основної культури від домішок. Домішки бувають смітні і зернові. До смітних домішок відносять:

мінеральні (земля, пісок, пил);

органічні (остюки, порожні плівки, насіння диких рослин);

шкідливі (кукіль, сажка, ріжки, триходесма).

До зернових домішок відносяться: пророслі, плющені, биті, пошкоджені зерна, половинки зерна основної культури, а також зерна інших культур. Наприклад, якщо основна культура ячмінь, то інші злаки - жито, пшениця, просо, овес відносяться до зернових домішок.

З технологічної точки зору важливе значення має вирівняність зерен. Тільки однакові по величині зерна можуть досягти при замочуванні однакової вологості і рівномірно проростати. Тому при очищенні і сортуванні використовують фізичні властивості зерна і домішок, а саме різницю по розмірах і масі часток окремих її фракцій.

Первинне очищення зерна проводять на повітряно-ситових сепараторах ЗСМ–5, 10, 20. В яких просіюванням крізь сита відокремлюють домішки, розмір яких більший чи менший основного зерна (пісок, солома, камінці та ін.), а провітрюванням зерна відокремлюють пил і легкі домішки.

Для повторного очищення зерна використовують декілька послідовно встановлених машин. Повітряно-ситовий сепаратор видаляє великі, мілкі та легкі домішки. Магнітний сепаратор відокремлює металеві домішки. Трієр відокремлює короткі та кулеподібні домішки (половинки зерен, кукіль, насіння бур'янів) – куколевідбирач, а також довгі зерна вівса і вівсюга – вівсюговідбирач. Сортувальні сита розподіляють зерно по товщині (по сортах).

Замочування зерна

Мета замочування – видалити залишки легких зернових і не зернових домішок, продезинфікувати зерно і замочити його до оптимальної вологості пророщування 43…48 % протягом 24…60 год. При вологості більше 15% у зерні з'являється вільна волога, яка забезпечує розчинення поживних речовин і переміщення їх до зародка, а також створює можливість для попадання в ендосперм ферментів, які перетворюють резервні речовини зерна в розчинні, які засвоюються зародком. З появою в зерні вільної вологи прискорюються біохімічні процеси, що пов'язані з життєдіяльністю зародка, при цьому збільшується дихання і активізуються ферменти. Під час замочування 1 кг зерна за 1 год. поглинає 63 мг О₂ і виділяє 86 мг СО₂. Вуглекислота пригнічує нормальні життєві процеси, веде до руйнування структури тканин, тому зерно потрібно штучно аерувати.

Хімічні зміни зерна при замочуванні незначні. У воду переходять цукри, пентозани, мінеральні і азотні речовини.

Втрати при замочуванні складають на вимивання – 1 % та сплав – 0,1…0,2 %.

Перед замочуванням зерно потрібно помити і продезинфікувати в апаратах періодичної або безперервної дії. Як дезінфектант використовують:

гашене вапно (1,3 г СаО на 1 м³ води) – найдешевший, але при взаємодії вапна з карбонатами води, утворюються бікарбонати, які випадають в осад, прилипають до оболонок зерна і призводять до підвищеного пилоутворення при транспортуванні сухого солоду, а також можуть змістити рН в лужний бік при затиранні солоду;

хлорне вапно – сильний дезінфектант, але призводить до погіршення смаку солоду і готового пива, його потрібно ретельно відмивати, наслідок чого мають місце перевитрати води;

перекис водню – не тільки поліпшує очищення зерна, але й має дію активатора росту (дорогий);

перманганат калію КМпО₄ - використовують як активатор росту і дезінфектант, витрати становлять 10…15 мг на 1 м³ води;

гіберелова кислота – додається в останню воду для замочування із розрахунку 0,15 мг/кг зерна. При цьому процес пророщування зерна скорочується приблизно на 2 дні (дорога).

Найбільш поширений і дешевий дезінфектант – це розчин перманганату калію .

Помите і продезінфіковане зерно перекачують в апарати для замочування. Залежно від температури води, яка застосовується для замочування, розрізняють холодне, нормальне, тепле і гаряче замочування. Для холодного замочування використовують воду з температурою нижче 10° С, для звичайного – 12… 15° С, для теплого – 20… 40° С, а для гарячого – 50…55° С. Найбільш поширене звичайне замочування. Тепла вода може застосовуватись для прискорення процесу замочування в зимову пору року, а також для замочування злаків з одерев'янілою оболонкою (просо, овес). Використання теплого замочування вимагає підвищеної аерації та активних дезінфектантів.

На швидкість замочування впливає температура води. Так, при температурі 15° С необхідно 2/3 того часу, який витрачається при температурі замочувальної води 10° С, а при температурі води 20° С процес замочування протікає в 2 рази швидше, ніж при температурі 10^о С.

На швидкість замочування також впливає розмір зерна, який збільшується при замочуванні приблизно на 45 %. А також мінеральний склад води: у більш м'якій воді замочування ячменю протікає швидше, тому для замочування рекомендують застосовувати воду жорсткістю не більше 7 мг.екв/дм³.

Для аерації ячменю, що замочується, подається стиснене повітря у кільцеві барботерні труби, розміщені у конусній частині апарату. Перемішування зерна і додаткове керування проводиться за допомогою ерліфту. В конусному днищі встановлена стальна сітка, яка затримує зерно при спусканні відпрацьованої води. У центрі для розвантаження зерна є люк, що закривається клапаном знизу.

Способи замочування зерна

1. Повітряно-водяне: зерно перебуває 4-6 год. під водою і 6 год. без води, і через кожну годину протягом 5 хв. продувається повітрям. При температурі води для замочування 10…12° С, тривалість замочування складає 68…72 год. до вологості 43… - 45 %.

2. В безперервному потоці води і повітря.

3. Повітряно-зрошувальне.

Найбільшого поширення в промисловості набуло повітряно-зрошувальне замочування зернових культур, в тому числі і ячменю. Це замочування є комбінованим і полягає в скороченні часу перебування зерна під водою, періодичному зволоженні зерна водою шляхом зрошування і підтримання постійних аеробних умов дихання зерна заміною повітря в міжзерновому просторі шляхом відсмоктування його за допомогою вентилятора.

Таким чином, в залежності від виду злаків, зерно замочують до вологості 43 - 48 % протягом 24…72 год. і передають на солодорощення.