CC BY
41
ТЕХНОЛОГИЯ
Процессы осветления и охлаждения пивного сусла
Ю.А. Калошин, Е.В. Ильина
Московский государственный университет технологий и управления
Из горячего охмеленного пивоваренного сусла выделяются взвеси горячего сусла. Они состоят из крупных частиц размерами 30-80 мкм, которые тяжелее, чем сусло, и обычно хорошо и плотно осаждаются, если им дать для этого достаточно времени.
Взвеси горячего сусла необходимо удалять, так как они вредят качеству готового пива. Взвеси горячего сусла препятствуют осветлению сусла; «оклеивают» дрожжи; увеличивают количество белкового отстоя и с ним потери пивного сусла; содержат жирные кислоты солода; затрудняют фильтрование пива, если их своевременно не отделить.
Количество взвесей горячего сусла составляет 6000-8000 мг/л после перекачки горячего охмеленного сусла, и оно должно быть уменьшено после их удаления до 100 мг/л. Но цель заключается в полном удалении взвесей горячего сусла.
Проведя опрос некоторых пивоваренных заводов, был сделан вывод, что многие заводы не достигают этого уровня. Среди причин недостаточного отделения взвесей горячего сусла наряду с неудовлетворительными конструкциями фильтр-чана, гидроциклонного аппарата или сепаратора могут быть: повышенная мутность сусла из-за неблагоприятного состава помола, плохого качества солода, неправильного ведения процесса фильтрования затора.
Были рассмотрены процессы, протекающие при осаждении взвешенных частиц, а также применяемые конструкции оборудования для проведения процесса осаждения взвешенных частиц: холодильные тарелки, отстойный чан, гидроциклонный аппарат, сепараторы.
Осаждение частиц подчиняется законам падения тел в среде, оказывающей сопротивление их движению. Оседающая частица, двигаясь вначале ускоренно, через некоторый промежуток времени, когда сопротивление трения среды уравновесит действие силы тяжести, приобретает постоянную скорость и падает равномерно.
По закону Стокса постоянная скорость осаждения может быть определена по формуле
= й2 (71-72)/18р,
где й — диаметр частиц, мм; у1 — удельный вес твердых взвешенных частиц, кг/м3; -у2 — удельный вес жидкой среды, кг/м3; р — вязкость, кгс/м2.
При свободном осаждении пивного сусла с неоднородными по размерам частицами осветление жидкости протекает постепенно: сначала осаждаются на дно более крупные частицы, мелкие же частицы образуют муть, осаждение которой протекает медленнее. В концентрированном сусле обычно происходит процесс поверхностного взаимодействия частиц друг с другом; они соединяются в группы, и мелкие частицы увлекаются более крупными.
Таким образом, отстаивание концентрированного сусла происходит при режиме солидарного или несвободного осаждения, в условиях которого частицы, различные по величине, осаждаются совместно. В этом случае по мере отстаивания постепенно может увеличиваться верхний слой осветленной жидкости.
При осветлении пивного сусла можно выделить два типа получающихся осадков: крупнозернистые взвешенные частицы ложатся на дно плотными слоями, и при этом между осевшим слоем осадка и осветленной жидкостью устанавливается резко выраженная граница; осадок концентрируется только в нижней части аппарата, а в осевшем, сгущенном слое взвешенные твердые частицы разделены жидкостью.
При быстром охлаждении осаждаются большинство взвесей горячего сусла и часть взвесей охлажденного сусла. Взвеси охлажденного сусла начинают интенсивно выпадать в осадок при температуре ниже 60 °С, а при более высоких температурах переходят в раствор в противоположность взвесям горячего сусла. Высокое содержание взвесей охлажденного сусла
может отрицательно повлиять на брожение из-за загрязнения дрожжевых клеток, а также на ухудшении вкуса и белковой стойкости пива.
Большинство ученых считают, что из всего количества осадка взвесей (около 10 г на 1 дал) необходимо удалять около 80-90 % взвесей горячего сусла.
Для отделения крупных и мелких взвесей горячего сусла и взвесей охлажденного сусла предусматривают охлаждение сусла в две стадии: вначале сусло медленно охлаждают до 60 °С, а затем быстро охлаждают до 4...6 °С.
Холодильная тарелка — классический аппарат для удаления взвесей горячего сусла. Однако после холодильных тарелок белковый отстой требует дополнительной обработки, т.е. фильтрования на фильтр-прессах или в сепараторах.
Отстойный чан более экономичен по площади по сравнению с холодильной тарелкой, он закрыт крышкой, что снижает инфицирование сусла. Однако из-за большой высоты слоя сусла взвеси с отстойном чане осаждаются хуже. Сусло, содержащее взвеси, остается в чане и должно дополнительно обрабатываться, как и после холодильной тарелки.
С помощью сепаратора можно быстро и без проблем отделить горячее сусло от взвесей. Однако он имеет большую стоимость и высокую потребность в электроэнергии — до 0,8 кВт-ч/м3.
Конструкция гидроциклонного аппарата более современна и оптимальна, а способ удаления взвесей горячего сусла наиболее экономичен.
Гидроциклонный аппарат — вертикальная цилиндрическая емкость без встроенных элементов, в которую горячее охмеленное сусло закачивается тангенциально.
Были проведены эксперименты, с помощью которых изучались потоки и силы в гидроциклонном аппарате.
Было выявлено, что наряду с главными потоками в гидроциклонном аппарате во время уменьшения скорости вращения возникают вторичные вихревые потоки, которые могут сильно препятствовать основному вихревому эффекту, а значит, и отделению взвесей. При этом особенно отрицательно действуют вихревые потоки в форме тора (Т), расположенные у дна, которые возбуждают и другие временно возникающие вихревые потоки и препятствуют быстрому осаждению.
Помешать влиянию вихревых потоков, не нарушая эффекта гидроциклонного аппарата, можно, установив решетки или кольца на опреде-
2•2006
42
Объявлен III Всероссийский конкурс журналистов «Пиво и общество»
Союз российских пивоваров объявляет о начале III Всероссийского конкурса журналистов «Пиво и общество». Предыдущие два конкурса вызвали большой интерес представителей федеральной и региональной прессы.
Конкурс проводится в целях оказания содействия более полному и объективному освещению в СМИ состояния и актуальных проблем отечественного пивоварения, а также влияния развития отрасли на экономику страны и регионов, социальную жизнь общества, стимулирование интереса представителей СМИ к теме пивоваренной отрасли, укрепление исторических традиций и культуры потребления пива.
Для оценки конкурсных работ сформировано жюри во главе с генеральным секретарем Союза журналистов России Игорем Яковенко и председателем исполнительного комитета Союза российских пивоваров Вячеславом Мамонтовым.
ПОЛОЖЕНИЕ
о Всероссийском конкурсе журналистов «Пиво и общество»
ленной высоте над дном аппарата. За счет решеток или колец «разрезается» торообразный вихревой поток и тем самым он лишается силы. Вместе с ним разрушается весь механизм образования вторичных вихревых потоков во всем гидроциклонном аппарате, и в результате образуется без помех данный поток, направленный к центру.
Также было изучено образование конусного осадка. Когда конус взвесей появляется из поверхности сусла, он начинает размываться. Причины этого состоят в том, что понижение общего уровня сусла и уровень находящегося в конусе взвесей сусла либо понижается с равной скоростью, либо снижается медленнее. Как только из поверхности сусла появляется конус взвесей, исчезает подъемная сила, которая его стабилизирует. Устранить этот недостаток можно путем снижения объемного расхода сусла в конце процесса опорожнения гидроциклонного аппарата.
Процесс осаждения взвесей горячего сусла в настоящее время недостаточно изучен и требует более глубокого исследования. В этих целях разрабатываются экспериментальные установки, позволяющие более тщательно изучить все процессы, протекающие в гидроциклонном аппарате.
В статье [3] была рассмотрена схема универсальной экспериментальной конструкции, которая позволяет исследовать течение продукта по гидродинамическому контуру. По предварительным экспериментальным данным, осадок, который образовывался на дне экспериментальной емкости, не имел форму конуса, внутри не формировались вторичные вихревые потоки, препятствующие быстрому осаждению взвешенных частиц. Осадок образовывался плотным, значительно сократилось наличие мути. Это говорит о том, что стойкость готового пива должна увеличиться, а значит, и улучшиться его качество.
Первые экспериментальные исследования показали, что направление выбрано правильно и оно весьма перспективно.
ЛИТЕРАТУРА
1. КунцеВ. Технология солода и пива. — СПб.: Профессия, 2001.
2. Тихомиров В.Г. Технология пивоваренного и безалкогольного производств. — М.: Колос, 1999.
3. Ильина Е.В. Интенсификация производства пивного сусла. Новое направление//Пиво и напитки. 2005. № 3. С. 22.
4. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. — Л.: Изд-во химической литературы, 1950.
Пивоваренная отрасль России традиционно привлекает внимание средств массовой информации отраслевой, экономической, общественно-политической и научно-популярной направленности. Объективное и профессиональное освещение вопросов развития отрасли — важнейший инструмент гармонизации коммуникационной среды рынка пиво-безалкогольной продукции, — способствует укреплению конструктивного взаимодействия прессы, бизнес-сообщества, государства и общества.
Цели конкурса. Содействие более полному и объективному освещению в средствах массовой информации (СМИ) состояния и актуальных проблем отечественного пивоварения, а также влияния развития отрасли на экономику страны и регионов, социальную жизнь общества, стимулирование интереса представителей СМИ к теме пивоваренной отрасли,укрепление исторических традиций и культуры потребления пива.
Участники конкурса. К участию в конкурсе приглашаются журналисты печатных и электронных СМИ России, ближнего и дальнего зарубежья.
Условия конкурса. На конкурс выдвигают материалы, опубликованные в период с 1 января 2006 г. по 31 декабря 2006 г. Принимаются материалы любых жанра, формата и объема, размещенные в печатных и электронных СМИ, Интернет-изданиях. Содержание материалов охватывает широкий спектр тем, связанных с пивоваренной отраслью России: история и культура потребления пива, экономика, социальная ответственность пивоваренного бизнеса, законодательное регулирование отрасли и т.д.
Рекламные материалы (видео-, аудиоролики, рекламные публикации, статьи) к рассмотрению на участие в конкурсе не принимаются.
Порядок выдвижения и сроки приема конкурсных материалов. На конкурс материалы выдвигают как непосредственно их авторы, так и редакции СМИ. Иностранные участники, принимающие участие в конкурсе, в случае, если их работы были выполнены на языке оригинала, должны представить копию материалов на русском языке. Материалы печатных СМИ должны быть в виде вырезок (ксерокопий либо в формате *.pdf), Интернет-изданий — в виде электронных версий, электронных СМИ (ТВ, радио) — на любых электронных или магнитных носителях (формата Betacam SP, VHS, CD, DVD, MP3 и т.д.).
Заявку на участие в конкурсе подают в произвольной форме. Она должна содержать названия материала и издания, в котором он был опубликован, а также дату публикации, сведения об авторе (Ф.И. О., должность, полный адрес, контактный телефон, электронный адрес).
Все конкурсные работы по мере поступления будут опубликованы на сайте Союза (www.beerunion. ru). Материалы для участия в конкурсе принимаются до 15 февраля 2007г.
Критерии отбора представляемых материалов. Конкурс проводится в один тур без предварительного отбора участников и квалификационных требований. При отборе победителей конкурсная комиссия руководствуется следующими критериями:
оригинальность идеи и профессиональное качество исполнения материалов;
соответствие материалов заявленной теме и целям конкурса;
общественно-социальная значимость материалов;
выразительность, точность и доходчивость изложения;
актуальность представленных материалов.
Победители конкурса награждаются ценными призами:
I место — ноутбук;
II место — коммуникатор;
III место — цифровой диктофон.
Кроме того, победители конкурса награждаются почетными дипломами Союза российских производителей пивобезалкогольной продукции.
Подведение итогов конкурса и награждение. Итоги конкурса подводит и объявляет конкурсная комиссия не позднее 1 марта 2007 г. Церемония награждения победителей конкурса будет проходить в рамках VII Всероссийской конференции производителей пивобезалкогольной продукции в начале 2007 г.
Контактная информация. Конкурсные материалы необходимо направлять по адресу: 119021, г. Москва, ул. Россолимо, дом 7, офис 408, либо по e-mail: pr@beerunion.ru, admin@beerunion.ru, info@beerunion.ru. Тел/факс: (495) 245-50-01, 246-05-67, 245-71-54. Контактное лицо: Владимир Кузнецов.
2 • 2006 ,пивОиншшш
43
