Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Процессы, происходящие при осветлении пива



Осветление пива осуществляется сепарированием и фильтрованием. Основным методом является фильтрование, при котором производится механическое и адсорбционное воздействие на пиво. Механическое воздействие заключается в отделении крупных частиц, размеры которых превышают размеры пор фильтрующей перегородки, а также в отделении мелких взвесей, проникших в поры, путем зацепления их за выступы и изгибы. Основная фракция взвесей пива - дрожжи - отделяется механически.

Адсорбция - это изменение концентрации вещества у поверхности раздела, накопление одного вещества на поверхности другого. Объясняется адсорбция притяжением частиц одного вещества другим. При движении пива по капиллярам фильтрующей перегородки на поверхности последних возникает электрокинетический потенциал. Мицеллы коллоидов также имеют на своей поверхности дзета-потенциал. В случае противоположных знаков благодаря электростатическому притяжению частицы оседают на стенках капилляров. Посредством адсорбции из пива удаляются азотистые, красящие вещества, хмелевые смолы, декстрины. Удаляются частицы высокой степени дисперсности.

Движущей силой фильтрования через перегородку является разность давлений на входе в фильтр и на выходе из него, которая возрастает с увеличением продолжительности работы фильтра. Разность давления зависит от сопротивления фильтрующего слоя, на которое влияет его пористость и толщина. Фильтрационное сопротивление нарастает с увеличением толщины фильтрующего слоя и при снижении его пористости. На проходимость фильтрующего слоя влияет характер отделяемых частиц. Вещества твердой фазы пива могут быть хлопьевидными (белки, белково-дубильные комплексы), желеобразными (декстрины, гумми-вещества), кристаллическими (оксалат кальция). Чем больше в пиве желеобразных частиц, тем быстрее забивается фильтрующий слой. Пиво с высоким содержанием желеобразных частиц получается, как правило, из недостаточно растворенного солода с повышенным содержанием β -глюкана и в случае недоосахаривания.

Чрезмерное нарастание разности давления при фильтрации может наблюдаться при недостаточном осветлении пива во время его выдержки и при повышенном содержании в нем дрожжей.

Ускорению фильтрования способствует переработка солода с разницей экстракта в тонком и грубом помоле 1, 8-2, 3 %, применение при затирании цитолитических ферментных препаратов, хорошее осахаривание сусла и быстрый его разброд, длительная холодная выдержка пива, отсутствие взмучивания пива при подаче на фильтрацию.

Осветление пива сепарированием основано на использовании центробежной силы, которая зависит от частоты и радиуса вращения барабана. В современных сепараторах с диаметром барабана 400-500 мм и частотой вращения 6000-7000 об/мин центробежная сила в 8000-10000 раз больше силы тяжести. Под действием такой силы из пива удаляются крупные частицы - дрожжи, скоагулированные белки, белково-дубильные комплексы. Коллоидные частицы сепараторами не отделяются. Для выделения тонких частиц необходима центробежная сила, превышающая силу тяжести в сотню тысяч раз.

При осветлении несколько изменяются свойства пива: уменьшается содержание экстракта, снижается его вязкость и цветность, повышается рН за счет потери кислых коллоидов и СО2, понижается пенообразование.

 

 

Практика осветления пива

Осветление пива через фильтрационную массу

Данный способ осветления пива раньше широко применялся в отечественном и зарубежном пивоварении. В настоящее время используется лишь на отдельных заводах. Фильтрование происходит на фильтр-прессах через фильтр-массу.

Фильтр-масса изготавливается из хлопкового пуха линта. Его обезжиривают кипячением со щелочью, промывают водой, обрабатывают серной кислотой, вновь промывают. Операции повторяют. Массу размалывают, обезвоживают и формуют в пластины, которые затем отпрессовываются под двлением 12-15 МПа и сушатся.

При фильтровании через фильтрационную массу применяется фильтр-пресс, который представляет из себя станину с набором фильтрационных плит, выполненных в виде чаш. Плиты имеют желобки для равномерного распределения жидкости и приливы, которые при сборке пресса образуют подводящие и отводящие каналы. Перед сборкой в каждую плиту запрессовывают фильтрационную массу.

Осветление осуществляется следующим образом. Собирают фильтр, подают воду для вытеснения воздуха и нагнетают пиво. Нефильтрованое пиво растекается по желобчатой поверхности плиты, затем проходит через фильтр-массу толщиной 40-60 мм, попадает на поверхность следующей плиты, откуда и отводится.

Фильтрационная масса используется многократно. После разборки фильтра ее моют на специальных массомоечных машинах, дезинфицируют и прессуют в брикеты.

Масс-фильтры позволяют отфильтровывать пиво до «блеска», однако процесс осветления на таких фильтрах трудоемок и дорогостоящ.

Осветление пива на диатомитовых фильтрах

Фильтрование пива через диатомит является в настоящее время самым распространенным способом осветления. Используются намывные рамные, патронные (свечные) и дисковые фильтры. В рамных фильтрах слой диатомита наносится на опорный картон, в патронных - на фильтрующие свечи, а в дисковых - на фильтровальные диски, обтянутые мелкоячеистой металлической тканью.

При эксплуатации диатомитовых фильтров вначале на основу наносится первичный слой из грубого кизельгура, а затем - второй слой из более тонкого диатомита. На намывание фильтрующего слоя расходуется 1000-1800 г кизельгура на м2 фильтрующей поверхности. Тонкий диатомит дозируется также в ток пива в течение всего процесса фильтрования. Оседая вместе с дрожжами и другими сжимаемыми взвесями на фильтрующей поверхности, диатомитовый порошок способствует образованию легкопроницаемого осадка и увеличению продолжительности рабочего цикла фильтра. Расход кизельгура для текущего дозирования выбирается на практике и варьирует в довольно широком диапазоне - 100-200 г/гл. Текущее дозирование увеличивают в начале фильтрования, компенсируя тем самым возможное проникновение дрожжей при подключении танка.

В процессе фильтрования через диатомит слой становится толще и создает все большее сопротивление. Поэтому постоянно увеличивается разность давлений на входе в фильтр и выходе из него. Текущим дозированием необходимо поддерживать рост перепада давления на уровне 0, 02 МПа/час.

Ход процесса фильтрования можно проконтролировать по характеру нарастания разности давлений во времени (рис. 29).

 

Рис. 29. Характер изменения прироста давления в процессе фильтрования

 

 

При правильном дозировании диатомита разность давлений повышается линейно (а); при слишком низком дозировании дрожжи постепенно закупоривают фильтрующий слой, что приводит к быстрому нелинейному нарастанию перепада давления (b); при прорыве дрожжей («дрожжевой удар») наблюдается резкий скачок перепада давления (с); слишком высокое дозирование характеризуется медленным повышением перепада давления, однако в этом случае преждевременно заполняется кизельгуром рабочий объем фильтра (d).

Фильтрование ведут до достижения предельного избыточного давления 0, 05-0, 06 МПа для рамных фильтров и до 0, 06-0, 08 МПа для намывных цилиндрических фильтров.

На отечественных пивоваренных заводах широко применяют рамные фильтры Ш4-ВФД производительностью 500, 600, 800, 1200, 1500 дал/час с площадью поверхности фильтрования 22, 25, 33, 50, 60 м2.

Установка для осветления состоит из дозаторной станции и рамного фильтра. В фильтре набор пластин и рам в сжатом состоянии образует ряд камер, разделенных опорным картоном. С помощью приливов плит и рам создаются подводящий и отводящий каналы. Дозаторная станция включает в себя дозатор - цилиндрический сосуд с мешалкой, насос-дозатор, пульт управления, насос для пива, систему трубопроводов.

Принципиальная схема работы намывного рамного фильтра представлена на рис. 30.

 

 

Рис. 30. Схема работы рамного диатомитового фильтра Р3-ВФД-50:

1 - смеситель; 2, 3, 4, 5, 8, 10, 11, 14, 15, 16 - краны; 6 - фонарь; 7 - насос-дозатор;

9 - фильтр; 12 - индикатор расхода; 13 - насос

 

 

Перед сборкой фильтра замачивают в горячей воде 20-30 минут опорный картон и навешивают его на плиты. Собирают фильтр.

Первая операция - заполнение фильтра водой и вытеснение из него воздуха. Для этого открывают кран 15 и 11 и с помощью насоса 13 подают воду в фильтр 9, вытесняя из него воздух через краны 8 и 10.

Далее намывают диатомит на опорный картон. Сначала в дозатор 1 задают диатомит марки А - 600 г/м2 и наносят первый фильтрующий слой. Для этого открывают кран 3 для подачи воды в дозатор и кран 16 для выхода из него суспензии. С помощью насоса 13 вода циркулирует в замкнутом цикле «фильтр - смеситель». Диатомит задерживается на опорном картоне, а вода возвращается в бачок дозатора через кран 3. Далее аналогично наносится второй фильтрующий слой из диатомита Б, который задают в бачок дозатора в количестве 700 г/м2.

После нанесения фильтрующих слоев приступают к фильтрованию пива. Открывают кран 14 для ввода пива и с помощью насоса 13 подают его в фильтр 9, вытесняя оттуда воду через кран 4 в канализацию. После вытеснения из фильтра воды пиво осветляют при открытых кранах 14 и 5, дозируя в ток пива диатомит марки Б из смесителя с помощью насоса-дозатора 7 в количестве 150-200 г/гл.

По окончании фильтрации, когда давление достигнет предельно допустимой величины 0, 05-0, 06 МПа, в фильтр через кран 15 насосом подается вода, которая вытесняет пиво. Разбавленное водой пиво собирается в сборник исправимого брака. Фильтр работает без перезарядки 6-8 часов.

После завершения рабочего цикла фильтр разбирают, смывают с опорного картона кизельгур струями воды или сдувают сжатым воздухом. Собирают фильтр снова и промывают водой, пропуская ее в направлении, обратном току пива.

На заводах, оснащенных импортным оборудованием, применяют и патронные диатомитовые фильтры (рис. 31).

 

Осветленное пиво
Нефильтрованное пиво

 

Рис. 31. Патронный диатомитовый фильтр:

1 - корпус; 2 - фильтровальные свечи

 

 

Фильтр состоит из разъемного цилиндрического резервуара 1, внутри которого установлены фильтровальные патроны (свечи) 2. Свечи - перфориро-ванные трубы диаметром 25, 30, 35 мм, на которые наматывается тонкая профильная проволока, при этом между витками образуются щели размером 50-80 мкм. Каркас свечи может быть изготовлен также в виде профильных стержней.

Патронные фильтры имеют следующие преимущества: при осветлении пива по мере нарастания слоя осадка на свечах пропорционально квадрату радиуса патрона увеличивается фильтрующая поверхность, что позволяет увеличить рабочий цикл фильтра на 5-10 %; возможны безразборная очистка и промывка фильтра.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-05-11; Просмотров: 1354; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.028 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь