عملية التخمير الشعيري

يجب تجفيف الشعير الذي يصل إلى مصنع الشعير بنسبة رطوبة تزيد عن 13% قبل تخزينه بأمان دون فقدان قدرته على الإنبات. تُزال الرطوبة بتدوير هواء ساخن (حتى 50  درجة مئوية) عبر الحبوب، ويمكن القيام بذلك إما باستخدام مجففات حبوب مخصصة أو كعملية دفعية باستخدام فرن تجفيف . تؤدي درجات الحرارة العالية أو التجفيف المفرط إلى تلف أو قتل جنين الشعير، ولن تنبت الحبوب بعد النقع. يمكن تخزين الشعير الجاف بأمان لمدة تصل إلى 18 شهرًا دون نمو فطري أو فقدان حيوية الحبوب.

تهدف عملية تنظيف الشعير إلى إزالة الشوائب (القش، والتبن، والغبار، وحبوب الشعير الرقيقة) الموجودة في الحبوب الواردة، بحيث لا يتبقى إلا الحبوب التي يُرجح أن تُنتج شعيرًا جيدًا. تُستخدم المغناطيسات لإزالة المعادن الحديدية من الحبوب، مما يقلل بدوره من احتمالية حدوث شرارات قد تؤدي إلى انفجار غباري . تُستخدم المناخل الدوارة والهزازة لإزالة الشوائب غير المرغوب فيها، سواء كانت أكبر حجمًا (القش وسنابل الشعير غير المدروسة ) أو أصغر حجمًا (الرمل وحبوب الشعير الرقيقة) من حبة الشعير العادية. أثناء عملية الغربلة، يقوم نظام شفط بإزالة الغبار والتبن . تُستخدم أجهزة فصل الحصى أو المناخل الهزازة لفصل الحصى الصغيرة عن الشعير. تخرج الحصى، وهي أكثر كثافة من الشعير، من أعلى الآلة، بينما يخرج الشعير النظيف من الأسفل. يمكن استخدام فواصل أنصاف الحبوب لإزالة الحبوب المكسورة. يجب إزالة أنصاف الحبوب لأن نصفها فقط هو الذي سينبت وينتج الإنزيمات. في نهاية عملية التنظيف، يتم وزن الحبوب لتحديد خسائر التنظيف (الفرق بين وزن الحبوب المستلمة ووزن الحبوب بعد التنظيف) ويتم نقلها إلى صومعة للتخزين.

يجب تخزين الشعير بشكل آمن للحفاظ على حيوية الحبوب اللازمة للإنبات. عادةً ما يتم التخزين في مصانع الشعير في صوامع رأسية مصنوعة من الفولاذ أو الخرسانة لسهولة الاستخدام، ولكن قد يتم التخزين في مخازن مسطحة عند تخزين كميات كبيرة من الحبوب. تُخزن الحبوب بطريقة تحميها من الرطوبة والآفات. تتسع الصومعة النموذجية لما بين 5000 و20000 طن من الشعير النظيف والجاف الجاهز للتخمير.

أثناء التخزين، تُقاس درجة حرارة الصومعة وتُراقب باستمرار، إذ قد يشير ارتفاعها إلى نشاط حشري. ويمكن استخدام معدات إضافية للحفاظ على درجة حرارة الحبوب أقل من 18  درجة مئوية لمنع نمو الحشرات. عادةً ما تُجهز الصوامع بنظام لتدوير الحبوب من صومعة إلى أخرى لتفتيت المناطق الساخنة داخل الحبوب. كما يمكن استخدام نظام تبخير لإضافة مبيد حشري (عادةً الفوسفين ) إلى الصومعة.

النقع هو بداية عملية التخمير النشطة. يُضاف الماء لتغطية الحبوب، فترتفع نسبة رطوبتها من حوالي ١٢٪ إلى ما بين ٤٠ و٤٥٪. في مصانع التخمير الحديثة التي تعمل بنظام الهواء المضغوط، تُغمر الحبوب بالتناوب (فترة نقع رطبة) ثم تُصفى (فترة راحة هوائية) لدورتين أو ثلاث دورات للوصول إلى نسبة الرطوبة المطلوبة وعدد البراعم. أول علامة مرئية للإنبات هي ظهور الجذور الصغيرة المعروفة باسم "البراعم"؛ وتشير نسبة الحبوب المنبتة إلى مدى تقدم عملية النقع.

عند غمر الحبوب في الماء (وهي عملية تُعرف باسم "النقع الرطب")، يُضخ الهواء بشكل دوري عبر خليط الماء والحبوب. والهدف من هذه التهوية ^{[ 2 ]} هو الحفاظ على العملية هوائية لزيادة نمو الشعير إلى أقصى حد. ومن فوائد التقليب الأخرى تحسين الخلط، وإزالة الأوساخ، وتوحيد الضغط الهيدروستاتيكي في قاع الأوعية. (معدل تدفق الهواء: 1.5 متر ^مكعب /طن في الساعة) ^{[ 3 ]}

في نهاية مرحلة التجفيف الرطب، يُصرّف الماء، وهذه بداية مرحلة التهوية. تُشغّل المراوح لتوفير هواء نقي لتجديد الأكسجين وإزالة ثاني أكسيد الكربون الزائد الناتج عن تنفس الحبوب. تُعدّ درجة حرارة الهواء المُزوّد ​​مهمة، إذ يجب الحفاظ على درجة حرارة الحبوب بين 10 و15  درجة مئوية. تزداد متطلبات التهوية (متر مكعب لكل طن في الدقيقة) في مرحلتي التهوية الثانية والثالثة، نظرًا لارتفاع النشاط الأيضي للحبوب. (معدل تدفق الهواء: 300 متر مكعب ^/ طن في الساعة). ^{[ 3 ]}

في نهاية عملية النقع، تُنقل الحبوب إلى التربة لتنبت. ويمكن نقلها على شكل سائل سائل أثناء فترة نقع رطبة، أو على شكل حبوب رطبة أثناء فترة راحة هوائية.

تُعدّ الإنزيمات المُنتَجة أثناء الإنبات ضروريةً لتحليل النشا، وهو ما يحتاجه صانع الجعة أو المُقطِّر أثناء عملية التخمير. يهدف الإنبات إلى إنماء حبوب الشعير، مما يُتيح تكوين إنزيمات الشعير، التي تُعدّل بدورها بنية سويداء الشعير عن طريق تحليل جدران الخلايا والمصفوفة البروتينية. يُنتج الإنبات كميةً كبيرةً من الحرارة؛ فإذا لم تُتخذ احتياطات السلامة اللازمة، سيحترق الشعير. ^{[ 4 ]} تُحافظ على درجة حرارة طبقة الحبوب ثابتةً بين 10 و16  درجة مئوية من خلال التزويد المستمر بالهواء المُرطَّب النقي. يقوم المُقلِّبون بتقليب طبقة الحبوب للحفاظ على هشاشتها، مما يسمح بتدفق هواء كافٍ.

يؤدي التجفيف إلى تقليل محتوى الرطوبة في الحبوب وإيقاف عملية الإنبات. ^{[ 5 ]} في المرحلة الأولى، وهي "مرحلة التجفيف الحر"، تُحفظ درجات حرارة الهواء منخفضة لتجفيف الحبوب دون التسبب في تلف الإنزيمات.

مع جفاف الحبوب، يمكن رفع درجة حرارة الهواء الداخل للمرحلة الثانية من التجفيف القسري لزيادة جفافها؛ حيث تبلغ نسبة الرطوبة المستهدفة في الشعير بعد التحميص حوالي 5% من وزنه. خلال التجفيف القسري، تنخفض الرطوبة النسبية للهواء الخارج من الفرن، ويستطيع مصنع الشعير استخدام جزء من الهواء الدافئ كهواء عائد.

خلال الساعات الأخيرة من عملية التجفيف، تُرفع درجة حرارة الهواء إلى ما يزيد عن 80  درجة مئوية (مرحلة "التجفيف") لتحويل SMM إلى DMS، مما يقلل من احتمالية وجود DMS في الشعير. يُعدّ DMS نكهة غير مرغوبة تُشبه طعم الذرة الحلوة في البيرة النهائية. كما تُساهم درجات الحرارة العالية للتجفيف في إنتاج اللون في الشعير من خلال تفاعل ميلارد .

وأخيراً، يتم تبريد الشعير المحمص قبل إفراغ الفرن.

تُزال جذور الشعير (المعروفة أيضًا باسم السيقان ) من الشعير بعد فترة وجيزة من نقله من الفرن. تُباع السيقان المُزالة أو تُعالج كعلف للحيوانات. ^{[ 6 ]}

يتم تخزين الشعير المنظف في صوامع ليتم مزجه مع قطع الشعير المماثلة لإنتاج دفعات متجانسة أكبر من الشعير.

وأخيرًا، يُنظف الشعير قبل بيعه باستخدام المناخل والشفط لإزالة الغبار والكتل والحصى. وتُستخدم المغناطيسات لإزالة أي قطع فولاذية قد تُلحق الضرر بأسطوانات المطحنة.