9.2. 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
Осадок
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.
Осветление пива на пластинчатых фильтр-прессах через фильтр-картон
В отличие от намывного пластинчатый фильтр-пресс состоит только из ребристых пластин, имеющих приливы для образования входного и выходного каналов. Между пластинами укладывают фильтр-картон. В зависимости от состава картона и его пористости он может быть использован для различных видов фильтрования: грубого осветляющего, тонкого, стерилизующего. На пивзаводах применяют такой фильтр для тонкого и стерилизующего фильтрования и устанавливают его после диатомитового фильтра. Выпускают также пластинчатые фильтр-прессы, в которых одна часть состоит из плит и рам, а другая - из плит. Первая часть предназначена для фильтрования через диатомит, в другой части пиво осветляется с помощью картона.