Подготовка воды для производства пива Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

УДК 663.63.067

Подготовка воды для производства пива

Б.Е. Рябчиков, д-р техн. наук

Научно-производственная компания «Медиана-Фильтр» (Москва)

В производстве пива вода — важнейшее сырье и технологический продукт. Воду используют в целом ряде процессов, и расход ее составляет 13-26 л на 1 л пива. Катионы и анионы воды оказывают влияние на рН затора, сусла и пива, что сказывается на протекании ферментативных процессов при его производстве. Они также влияют на процесс брожения и в конечном счете на вкус и стойкость пива. В отличие от производства алкогольной и безалкогольной продукции при варке пива необходимо наличие солей жесткости. Однако, если присутствие кальция возможно до предельного значения в 14 мг-экв/л, то соли магния придают пиву горечь. Высокое содержание натрия также нежелательно, поскольку придает напитку кисло-соленый вкус. Избыток хлоридов замедляет процессы производства пива, а избыток сульфатов придает горький и «сухой» вкус. Большое значение имеет щелочность воды: она должна находиться в пределах 0,5-1,5 мгэкв/л и быть меньше концентрации солей кальция [1-5]. Требования к качеству воды

Ключевые слова: водоподготовка, соли жесткости, щелочность, ионный обмен, обратный осмос

определены соответствующим ТИ [6-7].

В многочисленных отечественных публикациях рассматриваются различные варианты приготовления воды для производства пива [8-12].

Для того чтобы обеспечить одинаковое качество и вкусовые характеристики пива, производимого в различных регионах и странах, необходимо обеспечить не только одинаковые условия его производства, но и идентичное качество солода, хмеля и, конечно, состав воды.

Поскольку селективно невозможно удалять из воды различные ионы, например магний, не извлекая кальций, то единственно реальный путь удовлетворения вышеуказанных требований — полное или частичное обессоливание воды с последующей корректировкой ее состава до необходимого уровня.

Счетчик Исходная вода /

нa

Счетчик

ЭМК н.з.

■ \ Вакуумно-эжекционный

^^ аппарат

...л,

К потребителю

В канализацию

Рис. 1. Схема ионообменной установки водоподготовки для производства пива:

1 — узел механической очистки-обезжелезивания; 2 — Н-катионитные фильтры; 3 — буферная емкость-декарбонизатор; 4 — картриджный микрофильтр

ПИВО и НАПИШИ А 2 •

2•2009

3

42

Как описано выше, обессолива-ние можно осуществлять ионным обменом и обратным осмосом. В пивоварении нашли применение оба этих способа.

Для вод определенного состава оказывается вполне достаточным частичное обессоливание с использованием только Н-катионирова-ния с последующим смешением катионированной воды с исходной в таком соотношении, чтобы щелочность на выходе соответствовала требованиям ТИ и равнялась 0,5-1,5 мгэкв/л. При Н-катиони-ровании происходит удаление всех катионов, раствор подкисляется, и карбонат-ионы переходят в форму свободной углекислоты. Последняя может быть удалена в декарбони-заторе или при свободном изливе подкисленной воды в буферную емкость. Недостаток кальция восполняется дозировкой в очищенную воду его солей. Схема такой установки приведена на рис. 1 [8,11].

Недостатки такого варианта состоят в применении соляной кислоты и образовании сильнокислых сточных вод, которые необходимо нейтрализовать.

Перспективно использование для Н-катионирования слабокислотного катионита с голодной регенерацией. В этом случае образуются практически нейтральные стоки.

Полное обессоливание на кати-оните в Н-форме и анионите в ОН-форме, несмотря на вышеописанные недостатки, может быть оправдано при высоких жесткости и содержании сульфатов в воде. Установки такого типа применяют на ряде предприятий. При производительности 20 м3/ч блок катиониро-вания состоит из трех фильтров диаметром 1200 мм с объемом ка-тионита 1600 л в каждом. Блок ани-онирования также имеет три фильтра диаметром 1000 мм с объемом анионита по 850 л. Работа фильтров полностью автоматизирована на базе контроллеров, индивидуальных для каждого блока. Схема управления обеспечивает работу на операции очистки одновременно по паре катионитных и анионитных фильтров. Наряду с обессоливани-ем данная станция водоподготовки включает блок обеззараживания диоксидом хлора, угольные филь-

тры диаметром 1200 мм, картридж-ные микрофильтры и систему дозирования для корректировки солевого состава.

Во многих случаях на пищевых производствах для обессоливания предпочтительнее использовать метод обратного осмоса. Установки такого типа получают все большее распространение в пивоварении.

На ОАО «Барнаульский пивоваренный завод» эксплуатируется установка производительностью 40-45 м3/ч, разработанная НПК «Медиана-Фильтр». При жесткости исходной воды 5,4-6,0 мгэкв/л, щелочности 6,8-7,3 мгэкв/л и рН 7,6-8,2, при наличии избыточного количества взвесей (мутность до 3,0) и железа, аммиака, магния для очистки разработана схема, сочетающая эффективное многослойное механическое фильтрование (рис. 2) c обратноосмотическим обессоливанием(рис. 3).

Использованы низконапорные рулонные элементы Dow Chemical с селективностью 99 %. Длительная работоспособность мембран обеспечена дозированием в питающую воду ингибитора. Для кондиционирования состава очищенной воды производят добавление части исходной воды и дозировку солей кальция (рис. 4).

ЛИТЕРАТУРА

1. Кунце В. Технология солода и пива. — 3-е рус. изд. — СПб.: Профессия, 2009.

2. Нарцисс Л. Краткий курс пивоварения. — СПб.: Профессия, 2007.

3. Ильина Е. В. Малые предприятия по производству пива, безалкогольных напитков, спирта и ликероводочных изделий. — М.: ДеЛи принт, 2006. — 128 с.

4. Бэмфорт К. У. Новое в пивоварении. — СПб.: Профессия, 2007.

5. Тихомиров В. Г. Пиво и его производство. — М.: Экслибрис, 2007.

6. ТИ 10-5031536-73-10 «Технологическая инструкция по водоподготовке для производства пива и безалкогольных напитков».

7. Сборник основных правил, технологических инструкций и нормативных материалов по производству безалкогольной продукции/Под. ред Н. Г. Саришвили. — М.: Пищепромиздат, 2000.

8. Рябчиков Б. Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования. — М.: ДеЛи-принт, 2004.

9. Лапшин В. Типовые схемы подготовки воды для пивоварения//Напитки и технологии. 2000. № 4. С. 12.

10. Ермолаева Г.А. Вода и ее кондиционированием/Пиво и напитки. 2000. № 5. С. 51-55.

11. Назаров А. И., Соколин Б. Д. Метод ионного обмена при подготовке воды в пи-воварении//Пиво и напитки. 2001. № 5. С. 18-19.

12. Морин П. Б. Щелочность воды и ее устранение//Пиво и напитки. 2003. № 3. С. 26-27; Пищевая промышленность. 2003. № 6. С. 56-57. &

ЗАО НПК МЕДИАНА-ФИЛЬТР

Оборудование и технологии водоподготовки для производства пива, напитков и питьевой воды

Установки обратного осмоса для корректировки солевого состава

Автоматические фильтры умягчения, дехлорирования, обезжелезивания

Станции дозирования реагентов

Озонирование и УФ-обеззараживание

Ком п лекту ющие и расходные материалы к действующим системам водоподготовки

ЗАО "НПК -МЕДИАНА-ФИЛЬТР" 111250, Москва, Красноказарменная ул., 17в, стр. 3 Тел.: (495) 66-00-77-1, факс: (495) 66-00-77-2 [email protected] www.medlana4Her.ru

2 • 2009

43