2. Способы замачивания

Перед замачиванием зерно должно быть предварительно промыто водой и продезинфицировано. В качестве моющих и дезинфицирующих средств применяют гашеную известь, гидроокись натрия, перекись водорода и другие.

В отечественной промышленности применяют следующие способы замачивания: воздушно-водяное замачивание; замачивание с продолжительными воздушными паузами; оросительное замачивание с воздушными паузами, воздушно-оросительное замачивание; замачивание в непрерывном потоке воды и воздуха; перезамачивание и другие.

Воздушно-водяной способ замачивания. Он состоит в том, что зерно попеременно находится то в воде, то на воздухе без воды. В вымытый и продезинфицированный замочный чан набирают воду на ½ чана, затем насыпают очищенное и отсортированное зерно и перемешивают сжатым воздухом. Зерно оставляют под водой на 1 – 0,5 ч и снимают всплывшие на поверхность щуплые и мелкие зерна (сплав) и различные примеси. После снятия сплава тщательно моют зерно. Для этого в нижнюю часть чана подают воду, а в верхней части через сливное отверстие стекает грязная вода. Мойку зерна заканчивают, когда в сливное отверстие начнет стекать чистая вода. Через 4 – 6 ч сливают воду и оставляют зерно на 2 – 3 ч без воды. Затем выдерживают зерно поочередно в воде и на воздухе несколько раз. Во время нахождения зерна в воде и на воздухе каждый час в течение 5 мин продувают воздух для вытеснения углекислого газа и замены его свежим воздухом. Во вторую замочную воду для дезинфекции зерна добавляют антисептик. В качестве последнего используют гидроксид кальция (негашеную известь), хлорид гипохлорит кальция (белильную или так называемую хлорную известь), перманганат калия, формалин. Все эти вещества при замачивании действуют не только как антисептики, но и как стимуляторы, способствующие ускорению прорастаемости зерна. Замачивание ведут при температуре 10 – 15 С. В пивоварении ячмень замачивают до влажности 43 – 47 %, для светлого сода и длительность замачивания 48 – 72 ч.

При воздушно-водяном способе замачивания растворенный в воде кислород потребляется зерном и сопутствующими микроорганизмами и по истечении примерно 15 – 20 мин замачивания он уже весь используется и может наступить анаэробное дыхание. Периодическое продувание воздуха в замочный чан только частично устраняет возможность анаэробного дыхания. Поэтому кроме воздушно-водяного способа замачивания разработаны и внедрены другие способы замачивания, исключающие анаэробное дыхание при замачивании.

Замачивание с продолжительными воздушными паузами. Для ускорения начала роста зародыша зерна решающее значение имеет оптимальное снабжение его кислородом. Сокращение времени пребывания зерна под водой благоприятно влияет на развитие зерна. Повышенная водочувствительность ячменя приводит к значительной задержке его роста и снижению качества готового солода. Солодоращение ячменей с повышенной водочувствительностью можно улучшить, если применить замачивание с продолжительными воздушными паузами.

Воздушные паузы составляют 50 – 80 % общего времени замачивания. Адгезионная вода, находящаяся на поверхности зерна, не только способствует равномерному повышению степени замачивания, но и ведет к уменьшению общей продолжительности и ускорению прорастания.

Оросительное замачивание с воздушными паузами. Этот способ гарантирует эффективное увлажнение зерна, достаточный подвод кислорода и удаление ингибирующих веществ, выделяемых в процессе жизнедеятельности зерна. Применять оросительное замачивание с воздушными паузами целесообразно в аппаратах с небольшой высотой слоя зерна, так как в высоком слое (более 2 м) возникает проблема отвода выделяемых зерном теплоты и диоксида углерода. Следовательно, применение оросительного замачивания с продолжительными воздушными паузами требует использования замочных аппаратов с плоским днищем. Оросительное замачивание можно также проводить в солодорастильных аппаратах, предварительно обработав зерно в моечно-дезинфицирующих аппаратах в течение 5 – 7 ч.

При недостаточном количестве кислорода вводе в начальный период замачивания в зерне обнаруживаются слабые признаки брожения, в результате которого выделяются спирты и диоксид углерода, замедляющие развитие зародышевого корешка. Лучшими приемами предотвращения брожения в замочном аппарате и удаления образовавшихся ингибирующих жизнедеятельность зерна веществ являются орошение водой и продувка кондиционированным воздухом.

Воздушно-оросительное замачивание. Этот способ создает самые оптимальные условия для замачивания зерна, так как уже при влажности 27 – 30 % зерно начинает прорастать. Воздушно-оросительный способ замачивания при температуре воды 18 – 20 С и высоте слоя зерна до 1,5 м позволяет ускорить процесс солодоращения, сократить потери сухих веществ и повысить активность ферментов. Происходит это потому, что зерно поглощает воду более легко после того, как начнет прорастать. Следовательно, процесс замачивания необходимо сочетать с проращиванием зерна в одном аппарате. Оптимальный расход кондиционированного воздуха при воздушно-оросительном замачивании составляет 250 – 300 м³/(ч·т), а оптимальный расход воды на орошение зерна – 1 м³/т. Параметры кондиционированного воздуха: температура 12 – 14 С и влажность 95 – 100 %.

Воздушно-оросительное замачивание проводится в основном в солодорастильных аппаратах, снабженных шнековыми или лопастными ворошителями. Увлажнение зерна осуществляется путем периодического орошения слоя водой, для чего на ворошителе устанавливаются форсунки в два ряда с обеих сторон рамы.

Продолжительность замачивания воздушно-оросительным способом составляет 35 – 45 ч. Первая продувка слоя зерна кондиционированным воздухом проводится через 5 – 6 ч после загрузки аппарата промытым зерном. Последующие продувки продолжительностью 20 – 25 мин следует проводить через каждые 1,5 – 2 ч в течение всего периода замачивания, поддерживая температуру принятого режима в слое.

Орошение зерна водой проводится одновременно с его ворошением, т.е. через каждые 2 – 3 ч. Продувать слой зерна можно непрерывно. Воздушно-оросительное замачивание предотвращает анаэробное дыхание, при котором накапливаются спирты, кислоты, эфиры и другие ингибирующие вещества, оказывающие тормозящее воздействие на физиологическое развитие зерна. В таких условиях замачивания зерно через 18 – 25 ч, когда влажность достигает 34 – 36 %, начинает прорастать, а необходимая активность ферментов и растворение эндосперма в дальнейшем достигается на 1 – 2 суток раньше, чем при обычном замачивании. При этом значительно снижается удельный расход воды.

В промышленности применяются и другие способы замачивания, но все они уступают описанным выше способам замачивания зерна, как по экономическим, так и по биохимическим показателям. Наибольшее снижение потерь сухих веществ может быть получено при повторном замачивании ячменя, предварительно обработанного токами высокой частоты.

Возбуждающее действие на прорастание зерна в конце процесса замачивания оказывают биологические стимуляторы роста и развития растений. К таким стимуляторам относится группа веществ, состоящая из гиббереллинов А₁, А₂, А₃ и А₄. Наиболее активен гиббереллин А₃ (С₁₉Н₂₂О₆) – гибберелловая кислота, которая стимулирует выход семян из состояния покоя и может использоваться для ускорения их проращивания.

Гиббереллин активизирует деятельность амилолитических, протеолитических и других ферментов. Наиболее эффективные результаты получаются при добавке гибберелловой кислоты или ее калийных солей при замачивании зерна (0,15 мг кислоты на 1 кг ячменя).