Біохімічні процеси при замочуванні зерна

У зерні, вологість якого менша 14 %, вода знаходиться тільки у зв'язаному стані, і тому її достатньо тільки для підтримання життєдіяльності зерна. Більша вологість зерна забезпечує розчинення поживних речовин та переміщення їх до зародка. В ендосперм поступають ферменти, які каталізують гідроліз полімерів зе­рна в розчинні речовини, що засвоюються зародком, прискорюються біохімічні процеси, посилюється дихання і активується діяльність ферментів.

Процес дихання зерна потребує безперервного використання розчиненого в воді кисню. Під час замочування концентрація кисню в воді швидко зменшується і у випадку відсутності аерування за 15-20 хв він повністю зникає. Тому можуть утворюватися продукти анаеробної життєдіяльності зерна, які є клітинними отру­тами, що пригнічують нормальні життєві процеси, призводять до порушення стру­ктури тканин зерна й автолізу. Для забезпечення нормального дихання зерна під час замочування проводять його аерування.

Хімічні зміни зерна під час замочування незначні. Частина вуглеводів під час дихання перетворюється в та інші продукти, речовини оболонок зерна частко­во розчиняються. У воду для замочування переходять цукри, пентозани, азотисті та мінеральні речовини, їх втрати при замочуванні складають біля 1 % по масі сухих речовин зерна.

Способи замочування зерна

Використовують два способи замочування зерна: повітряно-водяний і зрошу­вальний. На спиртових заводах більш поширений перший.

Повітряно-водяний спосіб. Для замочування зерна використовують замочува­льні апарати (рис. 4.3). Замочувальний апарат виготовляють у вигляді відкритого циліндро-конічного апарату. Нахил стінки конуса біля 45°, що забезпечує розванта­ження замоченого зерна самопливом. У центрі апарата встановлена циркуляційна труба 5 для перемішування зерна з водою, яка працює за принципом ерліфта, знизу в неї підводять стиснене повітря по трубі 6, зверху встановлено сегнерове колесо 4 або конусоподібний відбивач. Для аерування суміші зерна з водою всередині апа­рата встановлені кільцеві барботери 3. У нижній конічній частині є штуцер для випуску замоченого зерна 1 із коробки 2, над якою є решітка 7, що утримує зерно під час випуску води. У коробці 2 встановлено клапан 8.

Від верхнього краю циліндричної частини апарата закріплена зливна коробка з сітчастою решіткою для видалення брудної води і легких домішок.

Замочування очищеного зерна проводять у такій послідовності. У замочуваль­ний апарат набирають приблизно половину об'єму води, засипають зерно і продо­вжують безперервно подавати воду до тих пір, поки вона покриє зерно шаром 10-15 см. Зерно залишають на деякий час під водою (1,5-2,0 год), збирають сплав. Циркуляцію зерна здійснюють подачею по трубопроводу стисненого повітря. Су­міш зерна, води і повітря має меншу густину в порівнянні з сумішшю зерна і води навколо циркуляційної труби і виштовхується вверх. Зверху циркуляційної труби

суміш зерна з водою прохо­
дить через сегнерове колесо
і обертає його або відбиваєть­
ся вниз конусним пристроєм.
Потім зерно промива­
ють подачею води знизу
вверх до тих пір, поки через
зливну коробку не піде чиста
вода. Під час промивки зер­
на воду спускають в каналі­
зацію через нижній штуцер
замочувального апарату. Де­
кілька годин зерно залиша­
ється без води. У цей період
в результаті дихання зерна
утворюється діоксид вугле­
цю. Для його відводу залиша­
ють відкритою каналізаційну
засувку на трубопроводі.
Рис. 4.3 Замочувальний апарат У подальшому зерно

витримують то під водою

(водяне замочування), то без води (повітряне замочування). Таке чергування про­ходить через 3-4 години. Кисень повітря є активатором енергії проростання зерна, і тому передбачено аерувати зерно, що знаходиться під водою і після кожного спу­ску води протягом 5-7 хв через кожну годину. Сумарні витрати стисненого повітря на повний цикл замочування 140-160 м³ на 1 т зерна при тиску 0,15-0,20 МПа.

Для дезинфекції у другу воду для замочування додають хлорне вапно з розра­хунку 400 г на 1 т зерна.

Технологічний режим замочування наведений у табл. 4.4. Якщо після другого замочування не досягнута зазначена вологість, процес за­мочування продовжують, витримуючи його в подальшому без води і під водою за таким же технологічним режимом.

Ступінь замочування зерна визначають висушуванням його проби до постій­ної маси або зважуванням 1000 зернин до і після замочування. У виробничих умо­вах кінець замочування зерна можна визначити за одним з таких показників: на поперечному розрізі всередині зерна залишається невелика мучниста пляма; при стисненні між великим і вказівним пальцями чути характерний тріск відокремлю­ваної квіткової оболонки, й укол не відчувається, а з перемоченого зерна витікає біла рідка маса.

При замочуванні маса зерна зменшується за рахунок вилучення мінеральних і екстрактивних речовин на 0,5-1,0 %, дихання зерна - на 0,5-1,0 % і за рахунок сплаву - на 0,5-1,5 %.

Табл. 4.4 Технологічний режим замочування зерна

Назва операції	Тривалість, год	Температура води для замочування, °С	Вологість замоченого зерна, %
Промивка водою ячменю	1,5-2,0	18-20
вівса	1,5-2,0	18-20
проса	1,5-2,0	25-30
Перше замочування ячменю	3-4	18-20
вівса	3-4	18-20
проса		25-30
Витримка без води ячменю	3-4
вівса	3-4
проса	4-6
Друге замочування ячменю	3-4	18-20	40-42
вівса	3-4	18-20	40-42
проса		25-30	38-40

Зрошувальний спосіб замочування полягає в тому, що після миття зерна його поверхню в замочувальному апараті безперервно зрошують розпиленою водою, яка проходить через шар зерна і видаляється знизу в каналізацію. Таким чином забез­печується безперервне і рівномірне постачання зерна киснем повітря, створюють­ся сприятливі умови для розвитку зародка і прискорення проростання зерна.

ПРОРОЩУВАННЯ ЗЕРНА