Конвейерная солодовня

Устройство относится к пищевой промышленности и предназначено для выращивания солода в условиях малых предприятий, делает процесс солодоращения поточным и эффективным благодаря  перемещению прорастающего слоя зерна без повреждения ростков, позволяет автоматически регулировать технологические режимы в зависимости от типа и качества зернового сырья путем контроля подачи конденсированного воздуха в задаваемых температурных диапазонах, обеспечивает экологичность производства за счет рециркуляции воды, энергосбережение за счет наклонного расположения ярусов и снижение энергозатрат на ворошение зерна, позволяет производить специальные сорта солода из различных сельско-хозяйственных культур что способствует расширению ассортимента продуктов питания с повышенной пищевой ценностью.
Известна пневматическая солодовня [патент SU 305186 A1, опубл. 1971.06.04], содержащая камеру проращивания, устройство для аэрации, ворошитель солода с транспортирующим приспособлением и оросительное устройство, отличающаяся тем, что, камера проращивания выполнена в виде горизонтального туннеля, а устройство для аэрации представляет собой сита, вмонтированные в боковые стенки туннеля.
Недостатком данного технического решения является то, что  солодорастильное оборудование, имеет большие габариты, занимает значительные производственные площади, высока вероятность перегрузки сырья, ворошитель солодовни является тяжелой металлоёмкой конструкцией, высоко энергозатратен, повреждает ростки при захвате и перемещении зерна.
Известно устройство «Конвейер для проращивания зерна» [патент RU 2444881C1, опубл. 20.03.2012], предназначенный для проращивания зерна на витаминный корм для животных и птиц, выполненный из ванны для замачивания зерна, пяти транспортеров. Над предпоследним четвертым и последним пятым транспортерами установлены лампы облучения, транспортеры расположены со смещением один над другим.
Недостатками данной конструкции являются отсутствие герметичного корпуса, отсутствие регуляции температурного режима проращивания и поддержания влажности в слое зерна; установленные между ярусов лампы облучения способствуют образованию зеленых ростков и потере сухого вещества зерна, что крайне нежелательно при производстве солода, использование пяти ярусов является недостаточным для получения солода из пшеницы.
Известна полезная модель «Конвейер для проращивания зерна» [патент RU 177545U1, опубл. 28.02.2018], включающий транспортер, над которым установлена лампа облучения, над приемной частью транспортера установлен, конусообразный бункер, камера проращивания зерна, крышка снабжена вентиляционным клапаном, под крышкой установлена лампа облучения, в качестве которой используют пленочный нагреватель, снаружи камеры проращивания зерна установлен ультразвуковой увлажнитель воздуха, лента транспортера выполнена из сетки, после транспортера установлена приемная емкость.
Недостатком данной модели является то, что на ней невозможно получить качественный солод из-за установленной нагревающей лампы облучения, будет затруднено поддержание температурных условий соложения в диапазоне до 14°С, попадающий на зерновую массу свет будет способствовать фотосинтезу и потере массы зерна, не предусмотрено периодическое ворошение слоя зерна.
Известна пневматическая солодовня, [патент SU 104967 A1, опубл. 01.01.1956], представляющая из себя камеру с этажно расположенными бесконечными лентами, несущими проращиваемый материал, снабженная вентилятором для подвода в камеру кондиционированного воздуха в процессе проращивания, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса, боковые стенки камеры выполнены с окнами, в которых установлены люминесцентные лампы для освещения проращиваемого материала.
Однако использование люминесцентных ламп с целью интенсификации солодоращения способствует процессу фотосинтеза и ускоренному образованию зеленого проростка с образованием алкалоида гордеина  (Hordenine), придающего напиткам неприятный привкус, при этом происходит потеря массы сухих веществ зерновки на образование проростка, отсутствует система обеззараживания зерна перед проращиванием, не предусмотрено повторное использование воды.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является изобретение «Конвейерная установка для проращивания зерна» [патент RU 2698138C1, опубл. 22.08.2019], состоящее из загрузочного бункера, при помощи ленточных транспортеров соединенного с системой запредельных волноводов, при этом над одним из транспортеров расположены светильники с УФ лампами, а система запредельных волноводов установлена подвижно относительно камеры, над которой размещен источник СВЧ излучения, внутри камеры размещен цилиндрический резонатор, внутри которого размещен шнек, предназначенный для передачи зерна через шнековый транспортер на ленточные транспортеры, над которыми расположена форсунка для подачи воды, а под ними установлены лотки, по которым вода поступает в фильтр, а затем в емкость для воды, из которой вода повторно поступает в форсунку через систему УФ обеззараживания и напорную магистраль.
Недостатком данной конструкции является наличие источника СВЧ электромагнитного излучения с магнетроном непрерывного генерирования с частотой 915 МГц с целью стимуляции ростовых процессов зерна с нагреванием зерновой массы, так как при этом снижается активность амилолитических и протеолитических ферментов, в установке отсутствует система кондиционирования воздуха.
Сопоставительный анализ показывает, что заявленная полезная модель отличается от прототипа, т.е. соответствует требованиям, предъявляемым к изобретению по критерию «новизна».
Проведенный дополнительный сопоставительный анализ патентной и научно-технической информации не выявил источники, содержащие сведения об известности совокупности отличительных признаков заявляемой полезной модели, что свидетельствует о его соответствии критерию «изобретательский уровень».
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение поточности производства солода.
Технический результат достигается тем, что конвейерная солодовня, состоящая из загрузочного бункера, ленточных транспортеров, поддерживающихся роликами, боковых направляющих, не дающих высыпаться зерну за пределы конвейера, цепной передачи с натяжными роликами, формирователей слоя, обеззараживающей УФ лампы над верхним транспортером, форсунки, подающей воду на верхний транспортер, в нижней части солодовни установлен разгрузочный люк и лоток, из которого вода повторно поступает через напорную магистраль в верхнюю часть солодовни, отличающаяся расположением первых четырех ярусов под уклоном с возможностью обеспечения стекания воды и изготовленных из рифленой конвейерной ленты, и последующих 6 ярусов, изготовленных из сетки, системой автоматической подачи кондиционированного воздуха из испарительного охладителя и подачей воды на первый ярус через магнитную насадку.
Данная многоярусная конвейерная установка (фиг. 1) позволяет производить солод с учетом экономии производственных площадей, снижает энергозатраты за счет бережного перемешивания зерна при пересыпании и перемещении его с верхних уровней на нижние. Просеянное и отсортированное зерно влажностью 12-14%, подается в солодорастильный аппарат через загрузочный бункер 1, на верхний ленточный транспортер 12, который поддерживается роликами 5. Боковые направляющие 9, не дают высыпаться зерну за приделы ленточного транспортера, а формирователи слоя 6, выравнивают слои зерна.  Установленные под уклоном ярусы 12,13,14,15 снижают нагрузки на двигатель и обеспечивают стекание воды на нижние уровни и делают  процесс перемещения и увлажнения зерна более эффективным. Одновременно с подачей зерна, происходит вращение ленточных транспортеров с помощью мотор-редуктора 8 и электродвигателя 7. Загрузка зерна предусмотрена непрерывной и осуществляется за счет перемещения ленты транспортера, что обеспечивает поточность процесса. При полном заполнении поверхности подвижного яруса, зерно постепенно пересыпается на нижний уровень, при движении ленточных транспортеров по направляющим 9. Поддерживающие ролики 5, установленные по длине ленточных транспортеров препятствуют провисанию ленты. Натяжные ролики 11 предотвращают проскальзывание цепной передачи 10 при полной загрузке ленточных транспортеров.
Над верхним ярусом под крышкой солодорастильной камеры установлена УФ бактерицидная лампа 4. Обработка ультрафиолетовым излучением 250-300 Нм нейтрализует бактерии, вирусы и другие простейшие микроорганизмы и предотвращает их размножение.
Для проращиваемого материала обеспечиваются оптимальные условия насыщения зерен влагой способом гидропонного увлажнения слоя зерна на ярусах 12,13,14,15 и поддержание аэробного дыхания зерна на ярусах 17,18,19,20,21,23 с помощью подачи охлажденного и увлажненного воздуха из кондиционера 16.
Вода под давлением, создаваемым насосом 26, проходит в напорную магистраль 27, затем через систему УФ обеззараживания 4, далее через магнитную насадку 3 подаётся в форсунку 2 для подачи воды на слой зерна. Магнитная насадка 3 способствует структурированию замочной воды, повышает проницаемость биологических мембран, помогает лучше усваивать питательные вещества и ускорят прорастание семян. Остатки воды стекают по ярусам, собираются в нижней части установки 24 в водосборнике 25 и через погружной насос 26 перекачиваются в верхнюю часть солодовни, далее повторно используются для увлажнения слоёв зерна. Такой способ рециркуляции воды даёт возможность сделать производство солода более экологичным и безотходным, при этом создаются условия для использования методов обогащения солода растворами питательных солей и для применения, при необходимости, стимуляторов роста.
Солодоращение ведут при температуре от 12 до 14°С, при которой  поддерживается развитие зародыша и тормозится развитие микроорганизмов. Контроль и регулирование температуры в солодовне осуществляется с помощью термометра, установленного на внутренней стенке солодорастильной камеры и соединенного с приводом вентилятора испарительного охладителя 16 через пусковое реле, которое автоматически включает и выключает вентилятор.
В установке предусмотрены условия для проращивания зерна по фазам его развития. Первые 4 яруса 12,13,14,15 изготовлены из пищевой резинотканевой рифленой конвейерной ленты; они удерживают и передают влагу слою зерна, тем самым создаются условия для намокания семян до влажности 43-47%, необходимой для их набухания и прорастания. Оставшиеся 6 ярусов 17,18,19,20,21,23 изготавливаются из конвейерной сетки, что позволяет хорошо аэрировать слой зерна и не допускать его переувлажнения и потери сухих веществ. При этом исключаются риски анаэробного дыхания зерна и образования нежелательных продуктов обмена. На последних 2х ярусах 21,23 активность гидролитических ферментов солода достигает максимума. С нижнего яруса 23 пророщенное зерно отводится через разгрузочный люк 22. Полученный солод готов к сушке или переработке в специальные продукты питания с повышенной пищевой ценностью.
Представленная модель многоярусной конвейерной солодовни позволяет сделать процесс солодоращения поточным, экологичным и энергосберегающим, даёт возможность производить специальные сорта солода из различных злаковых культур.