Пиво и напитки

Фильтрация затора

Готовый осахаренный затор поступает на фильтрацию, где разделяется на жидкую часть — сусло и густую часть — дробину. Процесс фильтрации затора проходит в две стадии: фильтрация первого сусла и промывание дробины. В фильтрационном чане фильтрующим слоем служит дробина, осевшая на ситчатом дне чана. На фильтр-прессе фильтруют через плотную хлопчатобумажную ткань. Скорость прохождения сусла через фильтрующий слой дробины зависит от структуры осадка, качества и степени дробления солода, вязкости сусла, давления и температуры.

Слой дробины по своей структуре неоднородный. В состав густой массы входят частицы различной величины и плотности: крупные и мелкие кусочки шелухи, различные по величине остатки раздробленного зародыша и эндосперма, грубодисперсные и мелкодисперсные коллоидные частицы, скоагулировавшие белки. После отстаивания осадок располагается слоями в зависимости от плотности частиц. В первую очередь оседает шелуха, затем — более легкие частицы дробины, хлопья скоагулированных белков и мелкодисперсные частицы. Весь слой пропитан суслом и находится в набухшем, рыхлом состоянии. В слое при формировании образуется большое количество мелких извилистых капиллярных ходов, по которым стекает сусло. Вначале слой очень рыхлый, поэтому из фильтрационного чана стекает мутное сусло. После уплотнения слоя начинает вытекать светлое сусло. Толщина слоя дробины составляет 30-40 см. Для снижения вязкости температура затора, который направляется на фильтрацию, должна быть высокой. С повышением температуры вязкость сусла уменьшается. При температуре выше 75-78°С амилаза инактивирует, а крахмал, который не перешел в раствор после недостаточного осахаривания, клейстеризуется. Это вызывает помутнение пива. Иногда для ускорения фильтрации ее проводят при 95-100°С. В этом случае в сусловарочный котел к профильтрованному суслу добавляют 1-2% вытяжки от следующего затора и создают условия для дополнительного осахаривания.

Скорость фильтрации зависит также от давления. В фильтрационных чанах фильтрация идет при атмосферном давлении. Если давление в чане повысить, можно значительно увеличить скорость фильтрации, но для этого нужно фильтрационный чан герметизировать и создать в нем давление с помощью сжатого воздуха. В фильтр-пресс затор подается насосом под давлением.

Фильтрация затора в фильтрационном чане

Фильтрационный чан (рисунок 1) представляет собой цилиндрический аппарат с плоским дном и сферической крышкой. На расстоянии 10-12 мм от основного дна установлено второе, ситчатое дно. От нижнего дна отходит ряд труб, по которым отводится сусло. Все отводные трубы подводятся к общему сборнику и заканчиваются кранами, образующими фильтрационную батарею. Внутри чана размещены промывной аппарат и рыхлитель, которые служат для лучшего промывания дробины. Чтобы избежать охлаждения затора при фильтрации, боковые стенки чана покрывают слоем изоляции.

1 - фильтрационные трубы; 2 - фильтрационные краны; 3 - регулятор разности давления; 4 - сегнерово колесо; 5 - разрыхлитель; 6 - насос гидравлического подъемника; 7 - коробка скоростей; 8 - редуктор; 9 - цилиндр гидроподъемника Рисунок 3 - Фильтрационный чан
1 — фильтрационные трубы; 2 — фильтрационные краны; 3 — регулятор разности давления; 4 — сегнерово колесо; 5 — разрыхлитель; 6 — насос гидравлического подъемника; 7 — коробка скоростей; 8 — редуктор; 9 — цилиндр гидроподъемника
Рисунок 1 — Фильтрационный чан

Фильтрация затора состоит из двух основных операций: фильтрация первого сусла и промывание дробины водой. Прежде чем приступить к фильтрации затора, подготовляют заторный чан. Для этого его моют, укладывают плотно сита и заполняют подситовое пространство водой при 75-78°С для вытеснения воздуха и создания сплошного слоя жидкости под ситчатым дном. Вода должна покрыть ситчатое дно на 1 см . После этого весь затор перекачивают в фильтрационный чан и выдерживают 20-30 мин для того, чтобы осела дробина. Над осадком образуется слой прозрачного сусла.

При правильно проведенном затирании и нормальном отстаивании это сусло кажется черным. Когда дробина хорошо осядет, спускают мутное сусло. Для этого краны поочередно быстро открывают и закрывают. В подситовом пространстве создается вихревое движение жидкости, благодаря чему в трубы увлекается муть из подситового пространства и нижнего слоя дробины. Воду и мутное сусло перекачивают насосом обратно в фильтрационный чан. После этого начинают фильтрацию первого сусла, которое самотеком поступает в сусловарочный котел. Плотность первого сусла 16-18% (по сахарометру).

Температура затора во время фильтрации 75-78°С. Фильтрация первого сусла продолжается 1,5-2 ч. Чтобы извлечь остаток экстракта из дробины, ее промывают горячей водой (75-78°С). Для лучшего вымывания экстракта дробину разрыхляют (рыхлителем или вручную).

Промывные воды поступают также в сусловарочный котел. Промывание дробины осуществляют непрерывно или периодически. При непрерывном промывании воду подают непрерывно, поддерживая уровень так, чтобы вода покрывала дробину на 1-2 см . Периодическое выщелачивание проводят путем залива водой фильтрационного чана с перемешиванием дробины и фильтрования. Эту операцию проводят несколько раз до тех пор, пока плотность промывных вод не будет 0,5% (по сахарометру). При дальнейшем выщелачивании вымываются вещества, входящие в состав шелухи и придающие пиву неприятный горький привкус. После спуска промывной воды дробину из фильтрационного чана выгружают в бункер, а чан тщательно моют. Один раз в месяц сита механически чистят или обрабатывают 10%-ным раствором каустической соды, а затем моют.

Продолжительность операций при фильтрации затора в фильтрационном чане 6 ч. Завод, производящий фильтрацию затора в фильтрационном чане, может приготовить 3,5-4 затора в сутки.

Фильтрация затора на фильтр-прессе

Заторный фильтр-пресс состоит из чугунных рам и сплошных плит, имеющих рифленую поверхность. Рамы и плиты располагаются поочередно на двух параллельных стержнях станины. На плиты натягивается хлопчатобумажная ткань, которая является фильтрующей поверхностью. В верхней части каждой рамы имеется прилив с круглым отверстием, которое сообщено прорезью с внутренним пространством рамы. После сборки фильтр-пресса отверстия рам образуют общий канал, куда поступает затор. Кроме того, рамы имеют боковые приливы с отверстиями, которые образуют боковые каналы в фильтр-прессе, служащие для промывания дробины и продувания воздуха. Каждая плита имеет кран для спуска фильтрованного сусла.

Собранный фильтр-пресс заполняют горячей водой и прогревают 30 мин. После прогревания воду спускают через краны и наполняют фильтр-пресс затором. Подача затора из заторного аппарата в фильтр-пресс при непрерывном перемешивании производится насосом. Фильтр наполняется при давлении 0,4-0,5 атм в течение 20-30 мин. Заторная масса заполняет полость каждой рамы, дробина остается внутри рам, а сусло, пройдя через фильтрующую ткань, стекает по ребристой поверхности плит к кранам и оттуда поступает в сусловарочный котел. Первое сусло получается сразу прозрачным. После окончания фильтрации через слой дробины продувают сжатый воздух для вытеснения остатков сусла, а затем приступают к выщелачиванию дробины.

Промывание дробины продолжается 30-40 мин. Прекращают промывание при плотности промывной воды 0,5%. После промывания через фильтр-пресс снова продувают сжатый воздух для вытеснения воды, затем фильтр разбирают, дробину удаляют, салфетки моют, а фильтр-пресс готовят для фильтрации следующего затора. Продолжительность фильтрации 3 ч.

При фильтрации затора на фильтр-прессе сокращается продолжительность основных операций, что позволяет увеличить производительность варочного отделения.

Центрифугирование затора

Отделение сусла от дробины может производиться также при помощи центробежной силы. Фильтрующая центрифуга имеет форму конического барабана. На внутренней поверхности барабана закреплено металлическое штампованное сито.

Внутри барабана размещен конический шнек. Барабан и шнек вращаются с различными скоростями. Затор подается в верхнюю часть центрифуги и под действием центробежных сил отбрасывается на ситчатую поверхность барабана. Сусло и мелкие частицы мути проходят через сито, а дробина задерживается внутри барабана. Полученное мутное сусло направляется на сепаратор для осветления.