Для пивоваренной промышленности особое значение имеет оптимизация работы сушилок для солода, так как производство солода характеризуется значительными затратами тепловой и электрической энергии, основная доля которых приходится на операцию сушки. Предложены технические решения, которые обеспечивают интенсификацию процесса сушки за счёт использования аппарата предварительного подогрева солода и теплоутилизатора для сушильного агента. Вследствие этого достигается повышение качества солода и снижение энергозатрат. Для сокращения потерь энергии с выбрасываемым в атмосферу сушильным агентом в линию рециркуляции агента предлагается установить теплоутилизатор. Использование теплоутилизатора позволяет существенно сократить выбросы в атмосферу и снизить загрязнение окружающей среды.
Бродильная промышленность является одной из старейших отраслей пищевой промышленности в России. Анализ современного технического уровня предприятий бродильной промышленности показывает, что его совершенствование осуществляется в направлении варьирования единичной мощности, сокращении вспомогательных операций, снижении материало- и энергоемкости, повышении уровня механизации и автоматизации, улучшении качества санитарной обработки оборудования [1, 2]. В условиях рыночной конкуренции предприятия бродильной промышленности должны находить новые формы и методы борьбы за покупателя. Одним из перспективных методов является технологическая инновация, предусматривающая модернизацию технологического оборудования с целью снижения себестоимости продукции и повышения объема производства [1].
Зеленый солод, полученный в результате соложения, не может быть использован для приготовления пивного сусла: запах и вкус его сырые, по химическому составу он не удовлетворяет предъявляемым требованиям, ввиду большой влажности является очень нестойким продуктом.
Сухой солод – стойкий продукт со специфическим цветом, ароматом и химическим составом – получается после сушки зеленого солода на специальных сушилках горизонтальных (2- и 3-решетчатых), вертикальных и непрерывно действующих. Сушку солода проводят с соблюдением определенного температурного режима (при сушке светлого солода температуру постепенно повышают с 25 до 75-80 °С, а при сушке темного – до 100-150 °С).
У сухого солода ростки после сушки становятся хрупкими, и их удаляют (отбивают на специальной машине), так как готовому пиву ростки придают горький и неприятный вкус.
В процессе сушки влажность зеленого солода снижается с 45 до 3,5-4 % при получении светлого и до 2 % при получении темного солода.
Процесс сушки состоит из двух периодов: первый – влажность снижается с 45 до 8 % быстро и довольно легко; второй – снижение влажности ниже 8 % – протекает значительно медленнее (собственно процесс высушивания), что свидетельствует о более прочной связи влаги с коллоидными веществами зерна. Наивысшая температура при сушке солода называется температурой отсушки. Помимо удаления влаги во время сушки изменяются объем, вкус, цвет, запах и химический состав солода благодаря протекающим в нем глубоким биохимическим, химическим и физико-химическим процессам.
В зависимости от содержания влаги и температурного режима изменение солода происходит в три этапа: физиологический – при температуре до 45 °С с понижением влажности солода до 30 %; ферментативный – при температуре от 45 до 70 °С с понижением влажности до 10 %; химический – при температуре от 70 до 105 °С.
В первый период сушки зародыш остается живым: продолжается рост корешков и стеблевого листочка, протекают ферментативные процессы в эндосперме – накапливаются растворимые сахара, аминокислоты, растворимые белки.
Во второй период сушки процессы жизнедеятельности в зерне затухают, а ферментативные процессы и химические превращения продолжаются. В это время необходимо строго следить за температурным режимом сушки: быстрое повышение температуры при большой влажности может привести к частичной клей- стеризации крахмала, в результате чего получится стекловидный солод. С повышением температуры активность ферментов постепенно уменьшается, а затем действие их прекращается. Оптимальная температура действия большинства гидролитических ферментов 45-60 °С.
Для пивоваренной промышленности особое значение имеет оптимизация работы сушилок для солода, так как производство солода характеризуется значительными затратами тепловой и электрической энергии, основная доля которых приходится на операцию сушки [3-5]. Для анализа технологических процессов и разработки предложений по модернизации оборудования была использована производственная база Московского пиво-безалкогольного комбината «Очаково».
Предложены технические решения, которые обеспечивают интенсификацию процесса сушки за счёт использования аппарата предварительного подогрева солода и теплоутилизатора для сушильного агента. Вследствие этого достигается повышение качества солода и снижение энергозатрат.
Для сокращения потерь энергии с выбрасываемым в атмосферу сушильным агентом в линию рециркуляции агента предлагается установить теплоутилизатор. Использование теплоутилизатора позволяет существенно сократить выбросы в атмосферу и снизить загрязнение окружающей среды. Также обеспечивается снижение энергозатрат на сушку до 10 % на единицу массы. В результате внедрения предлагаемых проектных решений расчетный годовой экономический эффект составляет около миллиона рублей, при сроке окупаемости 4 года 10 месяцев.
Библиографическая ссылка
Шахов С.В., Глотова И.А., Костенко В.Н., Мякиньких Д.В. ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СУШКИ СОЛОДА // Материалы МСНК "Студенческий научный форум 2024". – 2021. – № 9. – С. 99-100;URL: https://publish2020.scienceforum.ru/ru/article/view?id=526 (дата обращения: 20.04.2024).