Раздел 3.Производство пива.

Глава 5. Приготовление пивного сусла.                                                                   

     Фильтрование затора  

     Цель фильтрования. Осахаренный затор, представляющий собой суспензию, можно разделить на две фазы: жидкую (пивное сусло) и твердую (пивная дробина). Пивное сусло- это водный раствор экстрактивных веществ, получаемых при затирании. Пивная дробина - нерастворенная при затирании часть зернопродуктов, которая остается после фильтрования сусла и промывания горячей водой.      Фильтрование- процесс разделения неоднородных систем с помощью пористой перегородки, задерживающей твердые частицы и пропускающей жидкость.        Фильтрование проводят для возможно полного и быстрого отделения сусла от нерастворенных частиц затора. Для отделения сусла от дробины применяют фильтрационные аппараты или фильтр-прессы. Ситчатая перегородка фильтрационного аппарата (чана) служит опорой для дробины, которая выполняет роль фильтрующего слоя. Фильтрующим материалом в фильтр- прессе служит ткань. Наиболее распространен способ фильтрования затора в фильтрационном аппарате (чане), который представляет собой стальной цилиндрический сосуд с плоским дном. Он имеет сферическую крышку и вытяжную трубу для удаления пара в атмосферу. Основанием для фильтрующего слоя дробины служит второе разборное ситчатое дно из листовой бронзы, расположенное на 10-12 мм выше основного дна. Отверстия в ситах выполнены в виде трапецевидных щелей длиной 20-30 мм, шириной с верхней стороны 0,4-0,7мм и расширением до 3-4 мм к нижней стороне сита. Такое расширение площади сечения отверстий уменьшает сопротивление движению жидкости и облегчает очистку сит. Живое сечение сита( общая площадь отверстий) составляет 4-8% от общей площади.

В фильтрационном аппарате имеется разрыхлитель 3, предназначенный для разрыхления дробины при её промывании водой, а также для выгрузки. Разрыхлитель представляет собой мешалку с вертикальными поворотными ножами, снабженными пропашниками, он приводится во вращение от электродвигателя через редуктор 6 и коробку скоростей 5. Механизм разрыхлителя может подниматься и опускаться с помощью насоса 4 и подьемника 7. Для равномерного орошения дробины горячей водой над разрыхлителем установлено сегнерово колесо 2. Для отвода отфильтрованного сусла от основного дна чана имеются трубки 9, причем каждая снабжена краном 8. Фильтрационные краны расположены над лотком для приема сусла и предназначены для регулирования скорости фильтрования и предупреждения попадания воздуха через трубки в подситовое пространство. Фильтрационный аппарат имеет регулятор давления 1, предназначенный для определения в каждый момент фильтрационного давления и изменения скорости фильтрования. Объем фильтрационного аппарата на каждые 100кг затираемого солода принимают равным 0,6-0,7 м³ . Диаметр аппарата вычисляют в зависимости от необходимой  поверхности фильтрационных сит. При высоте слоя дробины 35 см, считая что каждые100кг сухого солода дают 180 л сырой дробины, необходимая площадь сит для каждых 100кг сухого солода равна 0,5 м². Число фильтрационных кранов рассчитывают, исходя из условия что на каждый кран должна приходиться площадь сит 1,25- 1,5 м².

  Фильтрование затора в фильтрационном аппарате.

В заторе перед фильтрованием, имеющем температуру 75-78С, все ферменты инактивированы, кроме α-амилазы, которая используется в процессе фильтрования затора в фильтрационном аппарате для доосахаривания остатков крахмала. При фильтровании и промывании дробины температуру фильтрующего слоя сохраняют не выше 78С. Повышение температуры приведет к потере активности α-амилазы, в результате чего крахмал трудноразрыхляемых кончиков зерна останется негидролизованным, что снизит выход экстракта и затруднит фильтрование. Возможно также появление клейстерной мути в сусле.

  Кроме того, повышенная температура в фильтрующем слое будет способствовать увеличению растворимости некоторых продуктов расщепления белков и снижению белковой стоикости пива, а также переходу в раствор полифенольных веществ, кремниевой и фосфорной кислот, оксида калия.

  Подготовка затора к фильтрованию является первой фазой фильтрования, она включает перекачку его из заторного котла в фильтрационный аппарат и отстаивание. Так как нерастворенные частицы затора, в том числе и шелуха, имеют большую плотность, чем сусло, то они осаждаются на фильтрационном сите, формируя фильтрационный слой. Вначале довольно быстро оседают крупные частицы, включающие оболочку зерна с остатками эндосперма, крупку и плотные частицы коагулята. Затем на слое тяжелых частиц накапливается слой более мелких частиц. Сверху осаждается тонкая суспензия, состоящая из коагулировавших белков и др.

   После отстаивания дробины высота фильтрующего слоя равна 30-40 см, а при дроблении увлажненного солода, которое ускоряет фильтрование, но может привести к ухудшению качества осветления, слой дробины увеличивают до 50-60 см.

  На осаждение частиц затора влияют состав дробины, температура и плотность затора. Формирование фильтрующего слоя проходит быстрее при высокой температуре и в менее концентрированных заторах.

  В фильтрующем слое 1 дробины образуются извилистые с различной площадью сечения капиллярные каналы 2 (см. рис.). Крупные частицы 3 затора размером более 100мкм не проникают внутрь этих капилляров и оседают на поверхности в виде теста. Частицы 4 размером до 30 мкм задерживаются в углах и перегородках капилляров. При малых скоростях движения сусла через фильтрующий слой на стенках капилляров удерживается и более мелкая взвесь.

   Скорость фильтрования – это количество фильтрата, проходящего через 1м² фильтрующей перегородки в единицу времени. Скорость фильтрования затора зависит от высоты столба жидкой фазы, качества солода и его помола, температуры заторной массы и состава сусла.

  Разделение твердой и жидкой фаз затора состоит из дух стадий: получения первого сусла процеживанием его через слой дробины( первая стадия) и промывание дробины горячей водой для извлечения из нее остатков сусла( вторая стадия).

   В начале фильтрования давление столба жидкости равно примерно 1 мм вод. столба, затем оно постепенно снижается до 0,3-0,4 мм вод.ст. и остается на этом уровне при промывании дробины.

   Качество солода влияет на формирование фильтрующего слоя. Помол хорошего растворения дает рыхлый, легкопроницаемый слой, состоящий из больших частиц шелухи и размолотого эндосперма с частицами невысокой плотности. Оболочка плохо растворенного солода при дроблении измельчается на мелкие частицы с остатками эндосперма. Такой солод дает повышенную долю крупки и тяжелых частиц в помоле и образует более компактный и менее проницаемый фильтрующий слой дробины. При дроблении свежевысушенного солода, а также солода с низкой влажностью образуется помол с повышенным содержанием муки, которая закупоривает каналы в фильтрующем слое и затрудняет фильтрование сусла. Скорость фильтрования можно повысить увеличением размера частиц дробленого зернового сырья, увеличением числа капиллярных каналов и их длины, повышением температуры. Однако при использовании солода крупного дробления, хотя и увеличивается площадь сечения капилляров фильтрующего слоя, но возрастает продолжительность осахаривания затора и снижается выход экстрактивных веществ. При грубом дроблении солода ускоряется стекание первого сусла и промывной воды, но процесс извлечения сусла из внутренних слоев дробины замедляется.

   Большое  значение для фильтрования затора имеет рН среды, так как набухаемость веществ коллоидной дисперсности зависит от рН. Наибольшая скорость фильтрования наблюдается при рН=5,5.

   При проведении фильтрования затора на первой стадии отделяют примерно 65-70% всего сусла ( первое сусло). Остальное сусло отделяется при промывании дробины горячей водой. При промывании дробины помимо разделения жидкой и твердой фаз протекают также и химические процессы. На характер и глубину химических превращений оказывает влияние  состав воды , используемой для промывания дробины, и другие факторы. Например, в процессе промывания дробины доля сусла в промывной воде постепенно уменьшается, а значение рН повышается, в результате чего  увеличивается растворение из оболочки солода и несоложеного зерна полифенольных и горьких веществ , кремниевой кислоты и др., которые ухудшают вкус пива и повышают его цветность.

   Состав экстракта первого сусла и промывных вод различен, особенно эта разница становится значительной, когда концентрация экстракта становится 4% и менее. В таблице приведен состав экстракта первого сусла( концентрация 14,67%) и промывной воды( 2,10%)

Фильтрование затора в фильтрационном аппарате включает следующие операции: подготовку фильтрационного чана, заливку сит водой, перекачивание затора в чан из заторного котла, отстаивание затора для формирования фильтрующего слоя, фильтрование первого сусла, промывание дробины горячей водой, выгрузку дробины из фильтрационного чана.

 При подготовке фильтрационного чана к работе в него укладывают очищенные сита для предварительного нагревания ополаскивают горячей водой, закрывают фильтрационные краны и проверяют плотность закрытия люка для дробины. Наличие воздуха в трубах, отводящих сусло, или в подситовом пространстве может нарушить движение сусла при фильтровании, разорвать поток, поэтому проводят операцию, называемую «заливкой сит».Для этого фильтрационные краны, отводящие трубы, подситовое пространство заливают горячей водой так, чтобы вода была выше сит на 1-1,5 см. Далее в подготовленный чан перекачивают затор со скоростью потока 2-4 м/сек. Чтобы ослабить удар на сито и достичь более равномерного расслаивания частиц разного размера и плотности в фильтрующем слое, поток затора при перекачке направляют на сито через распределитель при включенном разрыхлителе для более равномерного распределения массы в чане. Затем разрыхлитель отключают и затор оставляют в покое на полчаса для формирования фильтрующего слоя. При этом происходит доосахаривание крахмала, клейстеризованного при последней отварке. Поверхность правильно отстоявшегося затора должна казаться темной с красивым мраморным разводом сероватых полос от нижележащего теста. Когда дробина осядет, она образует слой высотой 30-40см. для освобождения подситового пространства и трубок от частичек дробины фильтрационные краны поочередно быстро открывают и закрывают, чтобы вызвать вихревое движение жидкости под ситами. Воду и мутное сусло перекачивают обратно в фильтрационный аппарат. Когда из кранов начнет вытекать прозрачное сусло , его направляют сусло варочный котел. Скорость и равномерность фильтрования регулируют фильтрационными кранами. Хорошего качества фильтрования достигают при малых скоростях движения сусла через дробину (4,5-6 л/мин на 1 м² площади сита). Такую скорость получают при постепенном открывании крана на ¼ или 1/5 их поперечного сечения. При больших скоростях может создаться разрежение под ситами и в результате - проникновение в дробину теста из верхнего слоя или воздуха в подситовое пространство через краны. Это может привести к замедлению фильтрования или даже его прекращению.

   При работе фильтрационного аппарата с регулятором давления после спуска мутного сусла через фильтрационные краны 6 и возвращения его в фильтрационный аппарат прозрачное сусло через кран 7 и сборную трубу 5 направляют в резервуар регулятора давления 3. Из резервуара сусло через общий фильтрационный кран 4 стекает в сусловарочный котел. Изменением проходного сечения общего фильтрационного крана можно регулировать количество вытекающего сусла, т.е изменять скорость фильтрования. Изменение фильтрационного давления можно наблюдать по разности уровней жидкости в трубках- манометрах 1и2.

  В начале фильтрования при нормальных условиях следует поддерживать давление 1 кПа. В дальнейшем давление повышается,и, когда достигнет 2,5 кПа, слой дробины необходимо разрыхлить. и снизить давление до первоначального.

   при появлении освобожденного от стекающего сусла верхнего слоя дробины начинают промывание её водой температурой 78-80С. промывную воду подают в аппарат через сегнерово колесо в таком количестве, чтобы уровень ее был несколько выше уровня дробины. Промывание проводят при постоянном, медленном вращении разрыхлителя, ножи которого с помощью гидроподъемника опускаются вниз и останавливаются, не доходя 10мм до сита и не нарушая нижнего фильтрующего слоя. При неравномерной толщине фильтрующего слоя и неравномерном распределении в нем дробины из разных фильтрационных кранов будет вытекать промывная вода с разной концентрацией экстракта. В этом случае краны, из которых вытекает менее экстрактивное сусло, полностью закрывают.

  Количество промывной воды зависит от массовой доли сухих веществ сусла и от содержания экстракта, остающегося в промывной воде. Обычно промывание дробины заканчивают, когда содержание экстрактивных веществ в промывной воде снижается до 0,5%. Дальнейшее промывание приведет к выщелачиванию веществ, ухудшающих вкус пива, перерасходу топлива на выпаривание из сусла избытка воды, что экономически нецелесообразно.

  Для получения специальных сортов пива используют начальное сусло с повышенной концентрацией веществ, поэтому отбор промывных вод в сусловарочный котел прекращают при более высокой их концентрации. Например, для пива Ленинградского оригинального - 4-5%, Двойного Золотого – 3-3,5%. но затем промывание дробины продолжают, направляя последние воды в сборник, где хранят их при 75-80^оС во избежание закисания и используют для приготовления следующего затора.

   Если сусло плохо фильтруется, то проводят подъем дробины. Для этого включают разрыхлитель и подают горячую воду под сита, а при недостаточном количестве сусла наливают в чан ещё и горячую воду через сегнерово колесо. После промывания в дробине остается 0,5-0,7% растворимого экстракта к массе солода и около 1,5% невымываемого. Выход сырой дробины( влажностью 80-86%) зависит от экстрактивности солода. Обычно он составляет 100-130 % к массе переработанного зернового сырья.

   После спуска  последней промывной воды дробину выгружают из фильтрационного чана с помощью разрыхлителя, у которого ножи повернуты плоской стороной по направлению их движения. Затем моют чан, сита фильтрационные краны и закрывают люк для дробины. Не реже одного раза в месяц фильтрационные сита обрабатывают 10% раствором каустической соды и подвергают механической очистке.

                             ****************************************

 Выход.       Выход в оглавление.  Следующая страница.  Предыдущая страница

Наша реклама:

Школа Интернет-бизнеса  (обучение бесплатно).

Работа в сети Интернет (бизнес-предложения).

Бизнес на дому. Более 850 идей домашнего бизнеса. Домашний бизнес.

Конкурс на бизнес идею. Ежемесячно. Приз-50у.е.

Форум и чат «Домашнего бизнеса».

Приколы и комментарии к бизнес-идеям.

Хотите начать свой бизнес в сети Интернет? Практические советы по оформлению и раскрутке вашего сайта.

Всё это и многое другое о заработках в интенете вы найдёте на страницах сайта «Домашний бизнес»

                          Интернет-редакция «Капут Ильичам» & ТОО «Агропром без урожая».

Все права защищены. Использование материалов сайта разрешается только со ссылкой на наш сайт: www.beermaster1.narod.ru

По всем вопросам обращаться по адресу: www.beermaster1@yandex.ru