CC BY
55
ТЕХНОЛОГИЯ
УДК 663.86.054.2
Промышленное применение современных заторных фильтров-прессов
для повышения качества квасного сусла на ОАО «Букет Чувашии»
С. М. Петров,
д-р техн. наук;
С. Л. Филатов; В. Н. Шурбованый; В. М. Шибанов
ООО «ИК «НТ-Пром», Москва
Э. В. Захаров,
гл. инженер;
А. И. Григорьев,
начальник цеха
по производству ККС;
Г. Г. Ломоносова,
технолог цеха по производству ККС ОАО «Чебоксарская пивоваренная фирма «Букет Чувашии», г. Чебоксары
Ключевые слова:
заторный фильтр-пресс; квасной затор; одностадийное фильтрование; сусло. Keywords:
mash filter press; kvass mash; one-stage filtration; wort.
Органолептическая оценка качества кваса натурального брожения во многом предопределяется такими характеристиками квасного сусла, как прозрачность и искристость. Следовательно, разделение квасной дробины и сусла, образовавшегося после затирания сухого солода и несоложеного сырья в заторном аппарате, является важной технологической операцией [1, 2].
Четкость разделения квасного затора определяется качествами фильтрата и осадка. Качество фильтрата оценивают коэффициентом очистки, коэффициентом уноса и степенью очистки (отношением количества задержанной и исходной твердой фазы). Качество осадка определяется содержанием в нем жидкой фазы либо содержанием растворимых примесей, отнесенным к массе сухого осадка. В связи с особенностями
зернового сырья и применяемых ферментов квасной затор по свойствам осадка (пористость, проницаемость, сжимаемость, высокая дисперсность частиц, характеристика выгрузки осадка) на фильтровальной перегородке относится к труднофильтруе-мой суспензии.
Известные способы разделения и осветления затора в одну стадию с применением фильтрационных аппаратов или фильтров-прессов предыдущего поколения [3] либо в две стадии — использование центрифуги и фильтра-пресса или центрифуги и сепаратора — не обеспечивают требуемое качество сусла [3].
Наиболее эффективный метод разделения и осветления осахарен-ного сырья — способ одностадийного фильтрования на так называемых заторных фильтрах-прессах (mash filter press, пер. с англ.: майшфильтр-пресс).
Реферат
Приведены результаты использования современных автоматических заторных фильтров российского производства для одностадийного разделения квасного затора, позволяющего повысить качество квасного сусла.
Abstracts
There is discussed the results of the use of modem automatic Russia made mash filters for the one-stage kvass mash separation, which help to raise the quality of kvass wort.
Рис. 1. Лабораторный фильтр-пресс с размерами плит 0,25 х 0,25 м
32 ПИВО и НАПИТКИ 4 • 2013
С учетом указанных особенностей квасного затора и положительного опыта использования в пивоваренной промышленности специализированный фильтр-пресс — наиболее современный и компактный вид оборудования для высокоэффективного фильтрования квасного затора [1, 4, 5]. До недавнего времени на российском рынке были известны только заторные фильтры бельгийской компании Meura и немецкой Ziemann. ИК «НТ-Пром» представила альтернативную модель заторного фильтра-пресса российского производства, не уступающую по своим техническим параметрам европейским аналогам, но более привлекательную по цене.
Для расчета и выбора фильтра-пресса необходимо определить время фильтрования, рабочую поверхность фильтра, перепад давлений при фильтровании. Поэтому в технологической лаборатории ИК «НТ-Пром» было предварительно проведено фильтрование на лабораторном фильтре-прессе (рис. 1) квасного затора, приготовленного в соответствии с технологическим регламентом ОАО «Букет Чувашии». При этом протестирована фильтруемость осадка и определены коэффициент сжимаемости, а также предельное содержание сухого вещества в осадке.
В результате подбора фильтровальной ткани и условий осуществления процесса по перепаду давлений при фильтровании квасного затора была достигнута поставленная цель испытаний — получено прозрачное сусло, не имеющее опалесценцию, с характерным для прозрачных растворов блеском (рис. 2, 3).
Осадок, образующийся после фильтрования квасного затора, формировался достаточно плотный, легко отделялся от фильтровальной ткани под действием силы тяжести (рис. 4, 5).
Содержание сухих веществ в осадке, определенное методом высушивания, составило около 35-37%.
Адгезионные свойства осадка оказались таковы, что к фильтровальной ткани осадок не прилипает и специальная регенерация фильтровальной перегородки не требуется (см. рис. 5).
На основании лабораторных результатов в 2013 г. на ОАО «Букет Чувашии» инжиниринговой компанией «НТ-Пром» были смонтированы
Рис. 6. Заторные фильтры-прессы ПКФ в цехе производства концентрата квасного сусла ОАО «Букет Чувашии»
два заторных фильтра-пресса ПКФ, оборудованных системой выгрузки осадка (рис. 6).
Пусконаладочные работы и отладка технологического процесса были произведены в апреле в течение двух недель. Причем по техническим причинам было проведено около 15 циклов фильтрования при одновре-
менном вводе в эксплуатацию двух фильтров.
В результате модернизации технологического процесса вместо существовавшего ранее способа разделения квасного затора с использованием декантера и сит стали применять заторный фильтр-пресс, в котором слой дробины составляет
4 • 2013 ПИВО и НАПИТКИ 33
ТЕХНОЛОГИЯ'
около 4 см, так как фильтрование в нем осуществляется через плотные фильтрационные салфетки. Благодаря этому достигается лучшее извлечение экстракта из дробины и уменьшается количество нерастворенных взвешенных веществ (рис. 7).
Цикл работы ПКФ состоит из следующих операций: зажим плит; набор фильтра затором; намыв слоя осадка; фильтрование сусла; вытеснение сусла водой; опустошение; промывка осадка водой; продувка воздухом; просушка; выгрузка осадка; опустошение.
Полный цикл фильтрования осуществляется при автоматическом управлении указанными операциями (рис. 8).
Мойка фильтровальной ткани производится вручную машинкой высокого давления холодной водой и не входит в расчетное время цикла работы ПКФ.
В последнем конструктивном исполнении заторного фильтра-пресса предложены совершенные технологии фильтрования, которые обеспечивают более весомые преимущества по сравнению с традиционными фильтрационными чанами: • более высокая производительность — возможность фильтрования до 6 заторов в сутки;
Рис. 8. Мнемосхема АСУ ТП фильтра-пресса для разделения квасного затора
• высокая прозрачность сусла — в результате тщательного отделения сусла от дробины содержание взвешенных веществ составляет не более 2 мг/ дм3;
• низкое содержание остаточного экстракта в дробине после промывки — не более 0,6 °Р;
• высокая степень извлечения экстрагируемых веществ (по сравнению с лабораторным пивным суслом более 100%) за счет интенсивного выщелачивания дробины;
• низкая остаточная влажность дробины — не более 70%;
• минимальное окисление сусла (исключается воздействие кислорода) благодаря особой конструкции фильтровальной плиты;
• появляется возможность применения для дробления зернового сырья молотковых дробилок, обеспечивающих тонкий помол солода, что делает возможным более полное экстрагирование из солода экстрактивных веществ. Автоматическая регенерация
фильтровальной ткани обеспечивает высокую эффективность работы фильтра-пресса, отсутствие ручного управления и минимальные затраты на техническое обслуживание.
Особые режимы промывки дробины гарантируют высокую плотность первого сусла, увеличивают время эффективной работы фильтровальных салфеток до необходимой реге-
нерации и на 20% уменьшают расход воды.
Автоматизация процесса фильтрования (в том числе по протоколу ISA-S88.01) на контроллере Siemens позволяет вести:
• мониторинг мутности в процессе фильтрования для обеспечения прозрачности сусла;
• контроль переменной скорости фильтрования для соблюдения требований рецептуры;
• мониторинг скорости выгрузки дробины, что гарантирует полную выгрузку в минимальные сроки;
• оптимизацию режимов процесса фильтрования, промывки и выгрузки дробины, регенерации ткани;
• синхронизацию процесса фильтрования со смежными техпроцессами.
При использовании АСУ ТП достигается прогнозируемость процесса, стабильно повторяются периоды сбора сусла. Обеспечивается стабильная экстракция, управляемые и повторяемые показатели качества сусла, генерация отчетов, создание и редактирование рецептур. Контроль процесса ведется в реальном времени.
Более гибким становится планирование производства и управление партиями.
Полностью исключается зависимость качества квасного сусла от человеческого фактора.
34 ПИВО и НАПИТКИ
4 • 2013
'ТЕХНОЛОГИЯ
Обеспечивается свободная интеграция АСУ ТП фильтра-пресса с системами управления предприятием в целом.
Внедрение заторных фильтров-прессов последнего поколения обеспечивает следующие преимущества по сравнению с традиционными рамными фильтрами, фильтрами-чанами и декантерами:
• высокая степень извлечения экстрагируемых веществ и минимальные потери сырья;
• высокое качество сусла; стабильность качества сусла, в том числе его вкусовых характеристик;
• снижение содержания нерастворимых сухих веществ в сусле в 70 раз;
• отсутствие ручного труда вследствие полной автоматизации процесса;
• сокращение потребности в персонале цеха более чем на половину;
• высокая текучесть концентрата квасного сусла при содержании сухих веществ 68-72%;
• сокращение потребности в производственных площадях;
• низкая остаточная влажность дробины.
По результатам работы можно сделать вывод о том, что специализированный заторный фильтр-пресс — наиболее современный и компактный вид оборудования для высокоэффективного фильтрования квасного затора, так как обеспечивает сокращение потребности в производственных площадях, высокое качество сусла и низкую остаточную влажность дробины.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ермолаева, Г. А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков/Г. А. Ермолаева, В. А. Колче-ва. — М.: ИРПО; Изд. Центр «Академия», 2000. — 416 с.
2. Ермолаева, Г. А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия/Г. А. Ермолаева. — СПб.: Профессия, 2005. — 536 с.
3. Кретов, И. Т. Инженерные расчеты технологического оборудования предприятий бродильной промышленности/И. Т. Кретов, С. Т. Антипов, С. В. Шахов. — М.: КолосС, 2004. — 391 с.
4. Кунце, В. Технология солода и пива/В. Кун-це, Г. Мит. — М.: Профессия, 2001. — 912 с.
5. http://mashfilter.ru. Высокоэффективные технологии фильтрования пивного и квасного заторов (официальный сайт ИК «НТ-Пром»). <®
«Дорожная карта» по развитию виноделия в Краснодарском крае
/
\
Руководством Краснодарского края и ФС «Росалкогольрегулиро-вание» подписана «дорожная карта» по развитию виноделия в регионе.
Окончательная редакция карты была принята в ходе совещания, состоявшегося 2 августа 2013 г. и посвященного развитию отрасли в регионе. Свои подписи поставили Александр Ткачев и руководитель Росалкогольрегулирования Игорь Чуян. Документ предусматривает комплекс мероприятий по решению ключевых проблем отрасли «от поля до магазина», включая регулирование цен, поддержку добросовестных производителей вина, введение государственных преференций для виноградарей, а также борьбу с суррогатом.
Александр Ткачев подчеркнул, что единая стратегия развития и поддержки виноградарства в крае поможет как крупным компаниям, так и небольшим предприятиям. Игорь Чуян рассчитывает, что опыт Кубани можно будет использовать и в других регионах. «Мы заинтересованы в том, чтобы Краснодарский край стал примером для страны, — сказал Чуян, — и регион не стоит на месте. Восемь из десяти российских винодельческих предприятий, которые вышли на международную арену, — это предприятия Кубани».
«Дорожная карта» была разработана Росалкогольрегулированием совместно с Правительством Краснодарского края специально для Кубани, где расположена практически половина всех виноградников России. Как было отмечено на совещании, программа станет основой для развития в нашей стране
крестьянских (фермерских) хозяйств полного цикла, легально производящих вина из собственного винограда, а также становления в Российской Федерации нового класса качественных вин.
Напоминаем, что 19 июля 2013 г. Дмитрий Медведев подписал постановление, согласно которому виноградные, шампанские и игристые вина включены
в перечень продукции сельскохозяйственного производства.
«Постановление о признании вина сельскохозяйственным продуктом для нас, тех, кто занимается вином, — это прежде всего восстановление справедливости. Крестьянам разрешили крестьянский продукт называть крестьянским продуктом, сельскохозяйственной продукцией», — сказал Леонид Попович, президент некоммерческой организации «Союз виноградарей и виноделов России».
Поздравляем Леонида Львовича и возглавляемый им Союз с большими достижениями и желаем нашим коллегам — российским виноделам — и в дальнейшем счастливой путеводной звезды.
Ну а нам — представителям пивоваренной отрасли и всей производственной цепочки «пивоваренный ячмень — пиво» — стоит учиться у коллег и не забывать о том, что только действуя совместно мы сможем отстоять свои интересы.
Приглашаем компании — участников производственной цепочки к вступлению в Союз производителей ячменя, солода, хмеля и пиво-безалкогольной продукции.
Пресс-служба Национального союза производителей ячменя, солода, хмеля и пивобезалкогольной продукции (BMBU)
4 • 2013 ПИВО и НАПИТКИ
