伴隨著精釀啤酒的釀造、制麥工業(yè)興盛，即插即用的滾筒式麥芽生產(chǎn)自動(dòng)化解決方案maltron 5.0 出現(xiàn)。系統(tǒng)具有一體化優(yōu)勢(shì)，能靈活地處理各類(lèi)谷物，并可將生產(chǎn)后的成品置于任何地方，而無(wú)需建造任何土建工程。為難以加工的谷物，提供了一套溫和翻轉(zhuǎn)的替代方案。另外，也能用于干燥酒花。

大約30 年前，精釀啤酒革命在北美發(fā)起。精釀啤酒商們一直癡迷于啤酒花的應(yīng)用。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，酒花是啤酒的重要成分。但是北美精釀啤酒商種植啤酒花，為的是擺脫酒花供貨商，自己掌控原料，同時(shí)也能對(duì)外宣講動(dòng)人的釀酒故事。隨著時(shí)間的推移，許多精釀啤酒商又發(fā)現(xiàn)：他們所釀制的啤酒還受已發(fā)芽大麥和其它谷物的影響，因?yàn)樾鑿闹汽溕淌种匈?gòu)買(mǎi)釀酒所用的麥芽。在政府激勵(lì)措施的幫助下，精釀啤酒商們希望與農(nóng)場(chǎng)主建立緊密的合作，啤酒釀造新趨勢(shì)開(kāi)始了。

在過(guò)去100 多年里，北美大麥種植和麥芽加工總體來(lái)說(shuō)向西轉(zhuǎn)移，只有少數(shù)例外。小規(guī)模的制麥主要應(yīng)用地板式發(fā)芽和薩拉丁箱式制麥方法，這些方法在當(dāng)今的商業(yè)化制麥中已不常見(jiàn)。新型制麥商與當(dāng)今制麥工業(yè)一樣面臨著諸多挑戰(zhàn)，既要獲得優(yōu)質(zhì)的大麥，搶占市場(chǎng)，又要降低生產(chǎn)成本。

在過(guò)去的幾年里，精釀啤酒商們一直按照傳統(tǒng)方法制麥。最近，根據(jù)北美釀酒商的需求和建議，加拿大設(shè)備制造商N(yùn)SI Newlands 設(shè)計(jì)了一款小型、靈活、牢固耐用的制麥系統(tǒng)，能靈活地發(fā)芽各種類(lèi)型的谷物。考慮到制麥的批量大小、密閉式加工、自動(dòng)化程度及易于安裝等因素，采用滾筒式制麥原理。采用滾筒原理的另一個(gè)原因是設(shè)計(jì)師肯·布萊恩的口頭語(yǔ)，“我們建造的東西，一般都是圓的”。

2020 年3 月，NSI 公司有機(jī)會(huì)在maltron 5.0 上進(jìn)行了首次試驗(yàn)。本文描述了其操作及獲得的試驗(yàn)結(jié)果。

圖1：水化器hydrator

圖2：浸麥

圖3：通風(fēng)供氧及溢流

圖4：排水

首先通過(guò)水化器hydrator 對(duì)大麥洗滌除塵、除雜質(zhì)，見(jiàn)圖1 和圖2。浸麥過(guò)程中所需用的水一方面通過(guò)水化器進(jìn)入滾筒，一方面通過(guò)通風(fēng)供氧噴嘴進(jìn)入，進(jìn)入滾筒的水量被測(cè)量。當(dāng)需要溢流時(shí)，水通過(guò)通風(fēng)供氧噴嘴流入滾筒，撇出的麥粒中的浮渣通過(guò)活板門(mén)流出并被收集，見(jiàn)圖3。排水時(shí)，僅需緩慢旋轉(zhuǎn)滾筒至發(fā)芽位置，見(jiàn)圖4。在浸麥空氣休止（浸麥斷水）過(guò)程中，考慮到CO2氣體的恰當(dāng)排出，需要風(fēng)扇連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或間斷性運(yùn)轉(zhuǎn)，直至下一次浸麥，滾筒再次旋轉(zhuǎn)回浸麥位置浸水為止。在浸麥浸水和空氣休止（斷水）過(guò)程中，需對(duì)水溫、空氣溫度和三角區(qū)域的空氣壓力進(jìn)行監(jiān)控和趨勢(shì)分析。

試驗(yàn)過(guò)程中的水溫是10℃。所采用的浸水?dāng)嗨畷r(shí)序是15h 浸水-10h 斷水-14h 浸水，試驗(yàn)時(shí)可依據(jù)水溫和非自動(dòng)方式操作等實(shí)際情況確定。首次浸麥水分含量為34%，第二次為41%，并最終達(dá)45%。在浸麥空氣休止期間最大的谷物溫度為13.6℃。試驗(yàn)表明，浸麥過(guò)程的耗水量為投料大麥的0.8 ～1.03 倍。由于加工廠試驗(yàn)時(shí)的浸麥水溫為10℃及當(dāng)時(shí)的環(huán)境空氣溫度也大約為10℃，浸麥過(guò)程中幾乎沒(méi)有CO2氣體排出。進(jìn)水和排水的時(shí)間很好地控制在45 min 左右。為了彌補(bǔ)最后4%的浸麥水分含量，應(yīng)用了噴霧浸麥法。依據(jù)試驗(yàn)情況，認(rèn)為該滾筒在浸麥過(guò)程中有空間可再增加1.5 噸的大麥，這樣使每批次名義上的浸麥量增加到7 噸。

考慮到制麥過(guò)程中不同谷物粒形的大小，在滾筒中安裝了2 mm 網(wǎng)眼篩網(wǎng)。通過(guò)人孔可將底板部分移走，就可輕松替換成想要規(guī)格的篩網(wǎng)。

為了提高產(chǎn)量，還可增加一個(gè)獨(dú)立的浸麥容器，基于最大兩天的浸麥周期，可使制麥產(chǎn)量增加40%。按照每批次投料5 噸脫粒大麥計(jì)算，可使年制麥產(chǎn)量從208 噸增加到292 噸。

在發(fā)芽過(guò)程中需要將滾筒旋轉(zhuǎn)一角度，確保綠麥芽水平面平行于地面，見(jiàn)圖5。然后再返回到最初的發(fā)芽位置。這樣一天往復(fù)循環(huán)多次，或者使?jié)L筒連續(xù)旋轉(zhuǎn)。這一操作相當(dāng)于麥層的翻麥過(guò)程。在發(fā)芽期間，所施加的空氣溫度必須滿足大麥發(fā)芽生長(zhǎng)需要。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需用一自動(dòng)閥將環(huán)境空氣與發(fā)芽過(guò)程中回流的氣體混合。若處于濕熱氣候環(huán)境，還需要增加冷卻裝置以調(diào)節(jié)溫度。穿過(guò)綠麥芽三角區(qū)域溫度由風(fēng)扇轉(zhuǎn)速設(shè)定。為確保施加的空氣濕度保持在接近100%的水平，最多可以啟用三對(duì)噴霧器，在干燥的夏季期間也可以使用蒸發(fā)冷卻。這可以通過(guò)位于進(jìn)氣口的濕度探針來(lái)監(jiān)控。最后24 小時(shí)需關(guān)閉增濕模式，以降低綠麥芽的水分含量。使用滾筒式發(fā)芽，需考慮綠麥芽溫和的處理過(guò)程，這對(duì)制麥敏感性谷物，如黑麥和低麩質(zhì)大麥等非常重要。可以使用內(nèi)部噴霧器和滾筒旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的方式進(jìn)行噴水，以提高綠麥芽的總含水量，見(jiàn)圖6。發(fā)芽期間，需監(jiān)控分析三角區(qū)域的空氣壓力、溫度和濕度。

圖5：綠麥芽發(fā)芽

圖6：噴霧

浸麥結(jié)束時(shí)，需將浸泡過(guò)的大麥靜置20 小時(shí)，在此期間大約每隔4 小時(shí)應(yīng)用約75升的水噴霧，直到達(dá)到45%的水分含量峰值。通風(fēng)需控制在372 ～701 m3/ 噸/ 時(shí) 范圍內(nèi)。每日溫度控制為20、20、18、18、17 度，使第2天水分含量峰值達(dá)到45%。每日的水分含量為41%、45%、44%、43%、43%。

在烘干麥芽時(shí)，滾筒旋轉(zhuǎn)至中立位置，主工藝風(fēng)機(jī)打開(kāi)，隨后打開(kāi)間接加熱器。在綠麥芽烘干過(guò)程中，滾筒會(huì)旋轉(zhuǎn)，這樣烘干側(cè)的麥層會(huì)隨著滾筒翻轉(zhuǎn)，從而與氣流未至的麥層混合，使穿過(guò)麥層的氣流不均勻。最好采用的方法是此時(shí)不旋轉(zhuǎn)滾筒，直至氣流穿過(guò)麥層。具體此時(shí)段滾筒旋轉(zhuǎn)與否，最終選用哪種方法由制麥人員決定。氣流穿過(guò)麥層后，溫度逐漸升高至固化溫度，此時(shí)氣流降低并保持直至烘干的麥芽達(dá)到想要的色度和水分含量。烘干過(guò)程的最后一道工序是對(duì)麥芽冷卻。

在麥芽烘干過(guò)程中應(yīng)用定時(shí)器、溫度控制器和壓力傳感器來(lái)控制氣流，以此控制和跟蹤麥芽烘干循環(huán)。

烘干試驗(yàn)在第4 天結(jié)束時(shí)進(jìn)行，在風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下，穿過(guò)加熱器1.5 cm 水柱的最小壓降要求時(shí)不需要開(kāi)啟加熱器。當(dāng)時(shí)測(cè)得的風(fēng)量為3698 m3/噸麥芽/小時(shí)。在那時(shí)，計(jì)劃B 被激活，允許綠麥芽在此氣流速度下應(yīng)用環(huán)境空氣干燥，以阻止大麥進(jìn)一步發(fā)芽。6 天后，在低壓下對(duì)間接加熱器測(cè)定。烘干試驗(yàn)在干燥溫度為50℃時(shí)實(shí)施，直至氣流穿過(guò)麥層，然后將烘干溫度升高到60℃，運(yùn)行1 小時(shí)，再升高到70℃，運(yùn)行2 小時(shí)，然后溫度升至80℃，運(yùn)行3 小時(shí)，隨后將麥芽冷卻到35℃。

制麥完成后，應(yīng)用一個(gè)內(nèi)部安裝的螺旋輸送器將麥芽輸送至中心，進(jìn)入一個(gè)V 型接收料斗，這樣將滾筒中的麥芽轉(zhuǎn)移出滾筒。該批次投入大麥總重量5.544 噸，產(chǎn)率為82%。在試驗(yàn)中，使用了一個(gè)便攜式螺旋輸送器，并將成品麥芽輸送至手袋中,分析結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7：麥芽分析結(jié)果

整個(gè)制麥過(guò)程監(jiān)控和趨勢(shì)分析通過(guò)西門(mén)子自動(dòng)平臺(tái)完成，該平臺(tái)執(zhí)行并監(jiān)控從浸麥至麥芽排出的每一道工序。

依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，需改進(jìn)從滾筒至固定端的排水系統(tǒng)；通過(guò)增加氣壓提高通風(fēng)效果；增加主滾筒的齒輪減速效果，放緩看運(yùn)行速度；增大發(fā)芽/烘干風(fēng)機(jī)的負(fù)荷，增加整個(gè)系統(tǒng)的氣流和壓降。

包括浸麥在內(nèi)的滾筒式制麥法是一個(gè)靈活的制麥系統(tǒng)，它為精釀啤酒商縮小了制麥差距，以成就更高的制麥標(biāo)準(zhǔn)。NSI 公司對(duì)該制麥系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化及改進(jìn)值得期待。