Переработка несоложеного зерна с применением ферментных препаратов

Обоснование применения несоложеного зерна при затирании. При затирании несоложеное зерновое сырье применяют в тех случаях, когда это предусмотрено по рецептуре, для придания определенным сортам пива характерного вкуса или для экономии дорогостоящего ячменного солода и снижения себестоимости пива. Например, рисо­вую муку или сечку используют при приготовлении сортов пива Московского, Ленинградского, Российского, Клинского; ячменную муку — для приготовления пива Ячменный колос и наиболее массо­вого сорта пива Жигулевского.

В качестве заменителей солода используют пивоваренный ячмень II класса и ячмень с пониженной способностью прорастания, а так­же кукурузную муку (до 30%), крахмал, тростниковый сахар-сырец. Для нормального проведения затирания и фильтрования при помоле в ячмене должно быть сохранено соотношение шелухи, крупной крупки и муки, близкое к соотношению в дробленом солоде. В отечественном пивоварении основным несоложеным зерновым сырьем является яч­мень, так как по своему составу он близок к светлому ячменному солоду, содержит fi-амилазу и протеазу. При замене части солода ячменем экономится зерно в натуре, так как при солодорашении со сплавом, на дыхание, образование ростков теряется 10—11% сухих веществ к массе зерна. Поэтому использование несоложеного зерна вместо солода — это решение одной из задач малоотходной техноло­гии. Требования к качеству несоложеного ячменя значительно ниже, чем к ячменю для солодоращения.

Обычно в солоде ферментов содержится несколько больше, чем их требуется для расщепления нерастворимых компонентов солодо­вого зерна, т. е. в солоде имеется избыток ферментов, с помощью которых можно дополнительно перерабатывать в заторе несоложеное зерно. Например, при использовании солода удовлетворительного качества можно до 15% его заменять несоложеным ячменем без ухуд­шения вкуса пива, а для солода хорошего растворения с высокой амилолитической активностью — до 30%. Но уже 50%-ная замена солода может привести к уменьшению активности о> и р-амилаз в 2 раза, а протеаз в 1,5 раза.

Повышение количества несоложеных материалов приводит к тому, что замедляется скорость фильтрования заторов и снижается содер­жание общего и аминного азота в сусле и пиве. Снижение скорости фильтрования заторов объясняется присутствием водорастворимых jl-глкжанов, значительно повышающих вязкость сусла, а также водо-

нерастворимых гемицеллюлоз. Но чаще всего причиной снижения скорости фильтрования является неправильное дробление несоло­женых материалов и солода, слипание частиц белка, глюканов и пентозанов с тонко измельченными оболочками и образование мак­ромолекул, которые заклеивают поры фильтрующего слоя и ухуд­шают его структуру.

При расходовании больших количеств несоложеных материалов в затор вносят ферментные препараты микробного происхождения. Из них в пивоварении разрешены Амилосубтилин ПОх, Амилоризин Пх и Амилоризин ШОх, Цитороземин ШОх и Цитороземин Пх, комп­лексные ферментные препараты, так называемые мультиэнзимные композиции (МЭК), АП субтилин (Амилопротосубтилин), Церемикс, Термамил, Фунгамил, Гитемпазу, Церефло, Ультрафло, Финизим, Биоглюканазу, Промолт, БНЗ-720 и др.

Для производства пива необходимы препараты типа ШОх и ПОх (по номенклатуре стран СНГ). Приняты также и товарные единицы коммерческих препаратов, выпускаемых промышленностью.

Ниже приведены стандартные препараты, выпускаемые предприя­тиями стран СНГ: Амилоризин Пх: I сорт — 250 ед. АС/г; II сорт — 200 ед. АС/г; III сорт - 150 ед. АС/г; Амилоризин ШОх - 2000 ед. АС/г; Амилосубтилин ГЗх — 600+60 ед. АС/г; Амилосубтилин ПОх — 3000 ед. АС/г; Глюкаваморин Пх: I сорт — 70 ед. ГлС/г; II сорт — 69 ед. ГлС/г; III сорт — 50 ед. ГлС/г; Глюконигрин Г20х — 1000 ед. ГлС/г; Протосуб-тилин Г20х (нейтральная пептидаза) — 70 ед. ПС/г; пептидаза щелоч­ная гранулированная: Протосубтилин Г20х — 100000 ед. ПС/г; Прото-субтилин ПОх — 50 000 ед. ПС/г; пептидаза нейтральная: Протосубти­лин ГЗх: 1 сорт - 70±7 ед. ПС/г; II сорт - 16+1,6 ед. ПС/г; III сорт -7±0,7 ед. ПС/г; Протосубтилин ПОх: 1 сорт - 230 ед. ПС/г; II сорт — 180 ед. ПС/г; III сорт - 90 ед. ПС/г; IV сорт - 70 ед. ПС/г; АП субтилин (Амилопротосубтилин) — 600 ед.АС/г, 50 ед.ПС/г, р-глю-каназная 300—400 ед./г.

Характеристика ферментных препаратов. При использовании фер­ментных препаратов учитывают все активности ферментов, входя­щих в препарат. Как правило, отдельные ферменты имеют свои оп­тимальные условия. Поэтому в зависимости от качества сырья и це­лей получения сусла определенного состава в заторе следует создавать оптимальные условия для действия того или иного фермента.

Амилоризин Пх и Амилоризин ШОх, — препараты грибного проис­хождения, в своем составе содержат амилолитические, протеолити-ческие ферменты, а также ферменты, гидролизующие некрахмаль­ные полисахариды (а-амилазу, глюкоамилазу, эндо- и экзопентида-зы, ксиналазы). По активности а-амилазы, пептидазы и гемицеллюлазы Амилоризин Пх превосходит сухой солод. Оптимальная температура для разжижения крахмала Амилоризином Пх 65°С (солодом 70°С) при рН 6. В целом для действия а-амилазы Амилоризина Пх в раство­ре крахмала, как и для а-амилазы солода, оптимальными являются

температура 50°С и рН 4,4—5,6. Основным продуктом гидролиза крах­мала Амилоризином Пх является мальтоза. Для сравнения более вы­сокая в начале процесса скорость реакции, протекающей под влия­нием бактериальной амилазы Амилосубтилина, резко замедляется по достижении 30—32%-ного гидролиза, в то время как при введении Амилоризина Пх грибного происхождения мальтоза еще продолжает накапливаться. Этими различиями объясняется то, что для повыше­ния степени сбраживания сусла применяют именно грибную амилазу (Амилоризин ШОХ), а не бактериальную.

Пептидазы Амилоризина Пх и Амилоризина П 10х проявляют ка­талитическое действие на белки ячменя при рН 4,5—4,6 и температу­ре 45—55°С. Но при рН 5,5—5,7, характерном для пивоваренного за­тора, в раствор переходит всего лишь на 13% меньше азотистых соединений, чем при рН 4,5—4,6, Амилоризин Пх не только значи­тельно превышает солод по пептидазной активности, но и обладает повышенным экзопептидазным действием, что приводит к более глу­бокому по сравнению с пептидазами солода (а также и бактериаль­ными) расщеплению белков ячменя.

Пептидазы Амилоризина Пх не одинаково гидролизуют белковые вещества разных видов несоложеного сырья. За 1 ч при 50°С перево­дится в раствор 57% азотистых веществ пшеницы, 32% - ячменя, 13% - кукурузы и менее 10% - риса.

После кипячения несоложеного сырья атакуемость белков ячме­ня, пшеницы и кукурузы уменьшается соответственно в 1,5; 1,8 и 1,2 раза. Амилоризин переводит в раствор на 4—8% больше экстрак­тивных веществ ячменя, чем солод.

Лроторизин П25х и Амилоризин П25х получены при фракционном осаждении этанолом пептидазы и амилазы из экстракта культуры Asp. oryzae. Препарат Проторизин П25Х содержит в основном пепти-дазу и следы амилазы, а препарат Амилоризин П25Х — амилазу и пептидазу, обладающую низкой активностью.

Эндопептидаза Проторизина П25Х имеет оптимум рН 5, а разжи­жающая способность амилазы проявляется при рН 7,4. При опти­мальных условиях (рН 4,94, температура 40°С) эндопептидаза гид-ролизует белок на 75%.

Цитороземин Пх и Цитороземин П10х имеют такой же набор ферментов, гидролизующих некрахмальные полисахариды, как про­росший солод и препарат Амилоризин Пх. Активность ферментов в препарате Цитороземин ШОх в 10-2Q раз выше, чем в препарате Цитороземин Пх.

В то время как оптимальное действие отдельных ферментов цито-литического комплекса ячменного солода лежит в области рН 3,2-4,8, оптимум общей цитолитической активности Цитороземинов Пх и ШОх находится при рН 5,6, а гемицеллюлазы - при рН 4,6.

При подкислении или подщелачивании среды общая цитолити-ческая активность быстро падает, так что оптимальная зона действия

ферментов, в которой падение активности не превышает 10%, не­большая и находится в пределах рН 4,9-6,3. Активность гемицеллю-лазы резко падает при увеличении кислотности среды.

Наибольшая стабильность ферментов зафиксирована при рН 5—6. Оптимум общей цитолитической активности совпадает с оптимумом стабильности ферментов, близким к значениям рН пивного затора, и лежит в зоне, близкой к нейтральной. Цитолитические ферменты Цитороземинов Пх и ПЮх термолабильны, оптимум их действия находится при температуре 40°С.

Действие эндо-р-глюканазы и р-глкжаназы Цитороземинов Пх и ПЮх оптимально при 50°С. Превышение температуры над оптималь­ной приводит к быстрой потере активности. Оптимальная температу­ра действия ксиланазы несколько ниже и равна 40°С, но при 50°С еще сохраняется значительная часть фермента. Оптимум активности целлобиазы находится при 70°С. Оптимальные температуры действия ферментов Цитороземина Пх и Цитороземина П10х одинаковы.

Оптимальными условиями для суммарного действия ферментов Цитороземина Пх и ПЮх являются рН среды 5,6 и температура 40°С. Такая температура позволяет проявлять в заторе достаточно высокую активность р-глюканазы и максимальную активность пентозаназ.

Водорастворимые некрахмальные полисахариды ячменя (гумми-вещества) представляют собой полиглкжозид, состоящий в основ­ном из р-глюкана с примесью пентозанов. Под действием Циторозе­минов Пх и ПЮх в количестве 1,2 и 0,05% к массе сырья затора на 0,5%-ный раствор гумми-веществ (соответствует примерному содер­жанию их в первой части затора с 50% несоложеного ячменя) при 40°С происходит резкое снижение относительной вязкости гидроли-зата. В гидролизатах накапливается небольшое количество редуциру­ющих веществ и продуктов с низкой молекулярной массой.

Ферментативные гидролизаты гемицеллюлоз из ячменей и ячмен­ной шелухи содержат примерно одинаковое количество ксилозы и арабинозы. При действии Цитороземинов Пх и ПЮх на нераствори­мые в воде 0-глюкан и арабиноксилан, входящие в состав гемицел-люлозы ячменя, в затор переходят глюкоза, ксилоза, арабиноза и олигосахара ксилозного ряда. (3-Глюкан гидролизуется относительно быстрее пентозанов. В ферментативном гидролизате гемицеллюлозы из шелухи содержатся в основном пентозы.

Препараты Цитороземин Пхи ПЮх специфичны по своему дей­ствию на некрахмальные полисахариды ячменя и почти не действу­ют на некрахмальные полисахариды риса и кукурузы, что, очевид­но, обусловливается другим строением этих полисахаридов, так как гемицеллюлоза ячменя является арабиноксиланом, а гемицеллюлоза риса состоит из ксилана с уроновыми кислотами.

Целлоконингин П10х содержит в своем составе цитолитические, амилолитические и протеолитические ферменты. Оптимум действия цитолитических ферментов лежит в довольно широком интервале рН.

Для обшей цитолитической и гемицеллюлазной активности опти­мальный интервал рН 5,2-6,2. Эндо-р-глюканазная активность Цел-локонингина максимальна в более кислой среде при рН 4,2—5,2.

Температурные оптимумы общей цитолитической и гемицеллю­лазной активности практически совпадают и наблюдаются в интер­вале температур 45—55°С. Максимальное проявление эндо-р-глюка-назной активности - при 58—62°С. Оптимум проявления пептидаз-ной активности препарата наблюдается в интервале температур 63—68°С. Оптимальное значение рН 4,0—4,8. Оптимум действия амилолитичес-ких ферментов находится в интервале рН 3,6—4,2 при 60—66°С.

Целлолигнорин П10х является комплексным и содержит как цел-люлозолитические ферменты, так и ксиланазу, незначительные ко­личества кислотоустойчивой пептидазы, пектиназы, глюкоамилазы, следы мальтазы и а-амилазы. Максимальная активность целлобио-гидролазы проявляется при рН 4,6-4,7 и при 50°С. Гидролиз целло-биозы целлобиазой наиболее полно проходит при температуре 45°С и температуре б(ГС. Целлюлозолитические ферменты препарата наибо­лее стабильны при рН 4,5—5,5 и температуре 40°С.

Пектаваморин П10х и Пектофоетидин П10х являются комплекс­ными препаратами и содержат ряд гидролитических ферментов, в том числе пектолитические ферменты, высокоактивную кислотоустойчи­вую пептидазу, гемицеллюлазу и др., принимающих участие в гидро­лизе растительных субстратов, плодов и ягод. Препараты применяются при переработке как плодово-ягодного сырья при производстве соков и настоев, так и несоложеного сырья при приготовлении пивного сусла. Максимальная активность пектолитических ферментов проявля­ется при рН 3,5—4,5 и температуре 35—45°С, кислотоустойчивой пеп­тидазы — при 50°С, гемицеллюлазы — при 60^dC.

Пектаваморин Г10х содержит комплекс пектолитических фермен­тов, а также кислотоустойчивую пептидазу, гемицеллюлазцу, эндо-р- 1,4-глюканазу и целлобиазу. Препарат включает богатый комплекс гидролитических ферментов, но каталитическая активность их го­раздо ниже, чем в препарате Пектофоетидин Г10Х.

Пектофоетидин ГЗх и Пектофоетидин Г10х из культуры гриба Aspergillusfoetidus М-45. В данных препаратах наряду с пектолитичес-ким комплексом содержатся кислотоустойчивая пептидаза, гемицел-люлаза, эндо-р-1,4-глюканаза и целлобиаза.

Оптимальные условия действия пектолитических ферментов на­ходятся в пределах 55—60°С и рН 3,5—4,5. Пектолитические фермен­ты препаратов Пектофоетидин ГЗх и Пектофоетидин ПОх стабиль­ны при рН 4,5—6,0 и температуре 30°С. Наибольшую стабильность пектолитические ферменты данных препаратов проявляют в при­сутствии субстрата.

Протофоетидин П10х и Целлофоетидин ГНОх являются комплек­сными и содержат в своем составе пектолитические, протеолитичес-

кие и целлюлозолитические ферменты. Ферментативная активность препаратов практически не снижается в широком диапазоне рН (2,5— 5,0), что, безусловно, имеет большое значение при гидролизе поли­меров разного растительного сырья, и в частности зернового. Опти­мальная температура действия препаратов 50—55°С, однако они мо­гут работать и при более низкой температуре (35—40°С).

Ксилоглюканофоетидин (Ксилаком) П10х. Гемицеллюлозы, содер­жащиеся в клеточных стенках эндосперма ячменя, в основном со­стоят из р-глюкана и арабиноксилана. Ксилоглюканофоетидин ШОх, содержащий в своем составе р-глюканазы, ксиланазу (гемицеллю-лазу и целлобиазу), переводит нерастворимые клеточные стенки эндосперма ячменя в растворимое состояние, обеспечивая гидролиз Р-глюкана, арабиноксилана, гумми-веществ, высвобождение крах­мальных зерен и белка, обусловливая таким образом действие ами-лолитических, протеолитических и других ферментов. Поэтому дан­ный препарат рекомендуется применять в пивоварении для эффек­тивного гидролиза некрахмальных полисахаридов в целях интенсификации технологии пивного сусла, особенно для фильт­рования и увеличения выхода пивного сусла.

Температурный оптимум действия гемицеллюлазы этого препарата лежит в пределах 44—46°С. Оптимум действия эндо-р-глюканазы ле­жит в более широком интервале температур (48—56°С). Максимум ак­тивности пептидазы наблюдается при температурах 64—65°С. Эндо-р-глюканазная активность — наибольшая в области рН 4,8—5,3, а геми-целлюлаза проявляет максимальную активность при рН 5,5—6,0.

Кроме того, Ксилаком содержит полигалактуроназу, пектинэсте-разу, кислую протеазу, 3-глюкозидазу, что позволяет использовать этот препарат для осветления соков в производстве напитков.

Амшюсубтилин ПОх и Г20х наряду с амилолитическими фермента­ми и пептидазами содержит ряд ферментов, гидролизующих некрах­мальные полисахариды (а-амилазу, р-глюканазу, гемицеллюлазу, эн-допептидазу). Температурные оптимумы действия амилолитических, осахаривающего и пептидазного ферментов Амилосубтилина Г20х по­чти совпадают и находятся в интервале температур 57—65°С.

При повышении температуры с 70 до 80°С ферменты теряют по­чти половину своей активности. Температурные оптимумы действия гемицеллюлазы и эндо-р-глюканазы лежат в интервале более низких температур. Максимум гемицеллюлазной активности наблюдается при 40—45°С, а эндо-р-глюканазной — при 40—52°С. Оптимальное дей­ствие амилазы наблюдается в интервале рН 5,4—6,0, а осахариваю-щего фермента — в интервале 6,3-6,6.

Амилосубтилин дает наибольший выход экстракта из ячменя по сравнению с грибными препаратами, что объясняется его более вы­сокой протеолитической активностью. Препарат переводит в сусло почти 83% азотистых соединений ячменя — в 2—2,5 раза больше, чем из солода.

Лротосубтшгин ЛОХявляется комплексным препаратом и наряду с основным ферментом эндопептидазой содержит а-амилазу, эндо-р-глюканазу, ксиланазу и гемицеллюлазу. Эндопептидаза сохраняет каталитическую активность в пределах рН 6,0-9,5.

Протосубтилин ПОх дает больший выход экстракта из ячменя по сравнению с Амилосубтшшном ПОх, что объясняется его более вы­сокой протеолической активностью.

АЛ субтшшн (Амилопротосубтилин) - это композиция фер­ментных препаратов Амилосубгилина ГЗх и Протосубтилина ГЗх, содержит а-амилазу, эндо- и экзопептидазы, гемицеллюлозу и эндо-р-глюканазу. Оптимальные условия действия рН 5,5-6,5, тем­пература 50-70°С.

Очищенный препарат fS-глюкозидазы из Целлокандина ГХ10 получен при культивировании микроскопического гриба Geotrichum candidum глубинным способом. Содержит, р-глюкозидазу и целлобиазу.

Эффективно действие мультиэнзимных композиций (МЭКов). На­пример, препарата МЭК ПП-1, состоящего из смеси Амилосубтияина ПОх и Амилоризина ПОх, взятых в соотношении 2:1, или препарата МЭК ПП-2, состоящего из равных количеств Амилосубтилина ПОх, Амилоризина ШОх и Протосубтилина ПОх. Эти препараты обладают протеолитической, амилолитической и эндо-р-глюканазной активно­стью. Их использование при переработке несоложеных материалов по­зволяет повысить выход экстракта и степень его сбраживания.

МЭК ПП-3 содержит грибную а-амилазу и целлюлолитические ферменты, поэтому его применение способствует увеличению филь-труемости затора и выхода экстракта.

Добавление к затору Целловиридина Г20х, содержащего целлюла-зу, снижает вязкость сусла, что позволяет сократить продолжитель­ность фильтрования затора.

В последнее время в отечественном пивоварении получают рас­пространение следующие ферментные препараты: Фунгамил 800 Л, содержащий а-амилазу, имеющую оптимальные условия действия 55'С и рН 5; препараты, содержащие термостабильную а-амилазу: Зимаджунт НТ-340 (90°С, рН 5,5-7) и Термамил 120 Л (90°С, рН 6), а также Гитемпазу (90—100°С). Протеазу (температура 45-55°С, рН 6) содержит Нейтраза 0,5 Л.

Для ускорения фильтрования применяют препараты, содержащие Р-глюканазу: Зимафилт Л-300 (50 С, рН 6-7), Биоглюканазу, Це-рефло 200 Л, (60°С, рН6), Финизим 200 Л (60°С, рН4-5,5).

Применяют и комплексные ферментные препараты, имеющие несколько активностей, например, содержащие целлюлазу, ксила­назу, эндо-р-глюканазу — Биоцеллюлаза; Р-глюканазу, пентозана-зу, целлюлазу - Ультрафло Л; целлюлазу, Р-глюканазу - Целлюк-ласт (65°С,рН 4—6); протеазу, амилазу, глюканазу - БНЗ-720 и Це-ремикс 2ХЛ (70°С и 45-50°С, рН 5,7-6,0); а-амилазу, р-глюканазу, протеазу - Промолт (70-75°С).

Особенности применения несоложеных материалов. При переработ­ке несоложеных материалов учитывают разницу в структуре и состо­янии крахмала и белков в солоде и несоложеном зерне. Несоложеные материалы необходимо размалывать мельче. В процессе солодораще-ния крахмальные зерна освобождаются от связывающих их веществ, поэтому при затирании солода клейстеризация и разжижение крах­мала ферментами протекают быстро. Отварки нужны лишь для клей-стеризации крахмала в нерастворенных (твердых) кончиках зерна. Амилазы солода облегчают этот процесс.

Крахмал несоложеного зерна клейстеризуется при более высокой температуре (в основном при кипячении), при которой амилазы зер­на частично или полностью инактивированы.

Клейстеризованный крахмал несоложеного зерна обладает высо­кой вязкостью, поэтому при подогревании он часто пригорает на стенках заторных аппаратов. Для снижения вязкости в заторы из несоложеного сырья добавляют часть солода, предназначенного для затирания. При этом во время нагревания заторов до температуры инактивации ct-амилазы часть крахмала клейстеризуется. Клейсте­ризованный крахмал быстро разжижается. При дальнейшем повы­шении температуры до кипения и при кипячении клейстеризация крахмала продолжается. После смешивания солодовой и несоложе­ной частей затора происходит дальнейшее превращение разжижен­ного клейстеризованного крахмала.

При кипячении заторов проводимом с целью клейстеризации крахмала происходит денатурация белка, который при дальнейшем затирании труднее гидролизуется протеолитическими ферментами. Для увеличения количества растворенного белка в сусле несоложе­ную часть затора нагревают до кипения с белковой выдержкой.

При переработке несоложеных материалов начало затирания и выдержку лучше проводить при 35—45°С, так как в этот момент в результате действия цитолитических ферментов протекают процес­сы, характерные для солодоращения.

Подкисление затора до рН 5,5—5,7 молочной кислотой улучша­ет условия действия ферментов, что, в свою очередь позволяет сократить расход применяемых микробных ферментных препара­тов. В таком случае рекомендуется совместное затирание всего пе­рерабатываемого сырья, когда разваривание и клейстеризацию не­соложеного сырья проводят после воздействия на него ферментов препарата и солода в пределах температур 40—70⁰С. После этого на разваренную массу вновь действуют ферментами, которые сохра­нили свою активность в жидкой части затора, снимаемой с помо­щью декантатора. При этом целью расслоения после 10-минутной выдержки затора при температурах 65 или 7(ГС, перед декантаци­ей на 20—30 мин прекращают перемешивание. При отсутствии де­кантатора затирание проводят по режиму с предварительной под­готовкой несоложеного сырья.

При использовании 40—50% ячменя вместо солода вводят Амило-ризин Пх в дозе 0,6—1% от всей массы затираемого сырья, что по­зволяет повысить выход экстракта.

В отечественной пивоваренной промышленности используются также Цитороземин Пх (0,5—1% массы сырья), Амилосубтилин ПОх (0,03% к массе сырья) и мультиэнзимная композиция МЭК-1 (0,025% к массе сырья). Применение Цитороземина Пх приводит к увеличению выхода экстракта в среднем на 1,5% по сравнению с его выходом при использовании 10—15% несоложеного ячменя без ферментного препарата. Полученное сусло хорошо осветляется при кипячении.

Количество добавляемых микробных ферментных препаратов дол­жно обеспечивать гидролиз биополимеров ячменя за время, установ­ленное для затирания. Зависимость количества вносимых фермент­ных препаратов от количества несоложеного ячменя в заторе уста­навливается экспериментальным путем. Несмотря на то, что ферментные препараты обладают одинаковой ферментативной ак­тивностью на стандартных субстратах, действие их на заторную мас­су может быть разным. Количество вносимых в затор ферментных препаратов должно учитывать влияние их на разжижение и осахари-вание затора, продолжительность фильтрования, вязкость сусла, сте­пень использования экстракта сырья, химический состав сусла и пива и органолептические показатели готового продукта.

Например, при замене солода 40, 50 и 60% ячменя для достиже­ния в сусле такого же содержания редуцирующих Сахаров, как и в сусле из 15% ячменя и 85% солода, необходимо вносить в затор с 40% несоложеного ячменя 0,005-0,007%, с 50% ячменя - 0,013-0,015%, а с 60% ячменя - 0,03-0,035% Амилосубтилина Г20х. Для достижения конечной степени сбраживания сусла, соответствующей контрольному, необходимо несколько повысить дозы Амилосубти­лина Г20х и ограничить их нижними пределами для 40% ячменя 0,01%; для 50% - 0,02; для 60% - 0,055%.

При замене солода ячменем содержание свободных аминокис­лот в сусле значительно понижается, так как гидролиз белков ячменя до низкомолекулярных пептидов и аминокислот осуществ­ляется в основном при солодоращении. Сушка солода приводит к частичной тепловой инактивации ферментов. Эти потери воспол­няются добавлением микробных ферментных препаратов, содер­жащих пептидазы.

При затирании 50 и 60% несоложеного ячменя достичь в сусле количества свободных аминокислот, соответствующего уровню их в контрольном сусле, не удается даже при введении в затор 0,05% Амилосубтилина Г20х, но при использовании 40% ячменя вместо солода и введении в затор указанного количества Амилосубтилина ПОх концентрация свободных аминокислот в сусле достигает уровня их в контрольном сусле (143—146 мг/100 г экстракта).

Для получения удовлетворительного азотистого состава в сусло вносят Амилосубтилин Г20х: с 40% несоложеного ячменя — 0,005— 0,008%; с 50% - 0,01-0,013; с 60% - 0,035-0,043%.

Затирание солода и несоложеных материалов без ферментных пре­паратов. Приготовление затора с заменой 20% солода несоложеными материалами. Количество добавляемого несоложеного зерна опреде­ляют с учетом различия влажности и экстрактивное™ солода и не­соложеных материалов.

В заторный аппарат набирают воду, засыпают все размолотые не­соложеные зерноприпасы и 1/3 солода, при необходимости подкис­ляют затор молочной кислотой, устанавливают начальную темпера­туру затирания 52°С и выдерживают 20 мин (белковая пауза), затем затор подогревают до 63'С и выдерживают еще 20—30 мин (мальтоз-ная пауза). Далее температуру повышают до 70—72°С, выдерживают затор 20 мин, быстро нагревают до кипения и кипятят 30—40 мин. Этот затор называют первой отваркой или несоложеным затором.

К началу кипячения первой отварки во втором заторном аппарате начинают затирать оставшиеся 2/3 части солода при 52°С, выдерживая при этой температуре около 10 мин. Таким образом получают солодо­вый затор, к которому медленно перекачивают первую отварку, пос­ле чего температура всего затора становится 63—65°С. После выдержки при этой температуре в течение 20—30 мин, 1/3 общего затора перека­чивают в отварочный аппарат (вторая отварка). Отварку медленно (ГС в мин) нагревают до 70—72°С, осахаривают при этой температуре 10-15 мин, быстро доводят до кипения и кипятят 5—15 мин.

После возврата второй отварки в общий затор температура его будет равна 75°С. При этой температуре затор выдерживают до пол­ного осахаривания и перекачивают на фильтрование.

Приготовление затора для пива с применением повышенного коли­чества несоложеных материалов. При переработке повышенного ко­личества несоложеных материалов (более 20%) необходимо исполь­зовать солод с высокой ферментативной активностью, либо приме­нять специальные технологические приемы.

Например, затирание по интенсивному способу с кипячением 50% зернового сырья проводят в одном заторном аппарате в две стадии. На первой стадии затирают все несоложеные материалы и часть солода (например, 10%) в четырехкратном количестве воды к массе зернового сырья. Начало затирания проводят при 40°С. После выдержки при этой температуре в течение 20 мин затор нагревают до кипения с паузами при 63 и 70—72°С по 20—30 мин каждая. Кипятят затор 30 мин.

На второй стадии в горячий затор добавляют холодную воду в четырехкратном количестве к массе оставшегося солода, добавляе­мого на этой стадии, снижая температуру до 54—55°С, и засыпают солод. При этом температура устанавливается 52°С. После выдерж­ки в течение 20 мин массу нагревают до 70—72°С, оставляют в

покое до полного осахаривания, нагревают до 75—77°С и перека­чивают на фильтрование.

Затирание солода и несоложеных материалов с применением фер­ментных препаратов. При использовании ферментных препаратов ре­комендуются способы затирания: настойный, одноотварочный раз­дельный, одноотварочный совместный.

Ферментные препараты со стандартной активностью дозируют в за­висимости от количества несоложеного ячменя с учетом ферментатив­ной активности солода (табл. 20), а ферментные препараты зарубежного производства - в соответствии с инструкциями по их применению.

Таблица 20

 

 

Масса не соложеного ячменя, % к массе всего сырья (солод + ячмень)	Рекомендуемый расход ферментного препарата, % к массе всего затираемого зернового сырья
Цитороземина ШОх	Амилосубтилина ПОх	Гмэк ПП-1	МЭК ПП-2
	0,0106	0,005	0,002	0,0015
	0,0181	0,008	0,004	0,0035
	0,0250	0,010	0,005	0,005
	0,0406	0,016	0,010	0,009
	0,0531	0,020	0,015	0,013
	0,0625	0,025	0,020	0,019
	0,075	0,030	0,025	0,025

Настойный способ. В аппарате одновременно затирают солод и не­соложеные материалы, вносят ферментный препарат, предваритель­но растворенный в небольшом количестве воды и, при необходимо­сти, подкисляют. Температурный режим предусматривает постепен­ное нагревание с паузами: при 45"С в течение 30 мин, при 50°С - 45 мин; при 63"С - 60 мин; при 70°С - 30 мин; при 72°С - до полного осзхаривания. Затем после подогревания до 76"С затор передают на фильтрование.

Одноотварочный раздельный способ. В один аппарат набирают воду температурой 45°С, вводят 3/4 количества ферментного препарата, 10% солода от общей массы зернового сырья и все количество несо­ложеных материалов и нагревают для клейстеризации И осахарива­ния крахмала несоложеного зерна до кипения с паузами: при 40°С -30 мин; при 5ТС — 20 мин; при 63"С — 15 мин. Затем затор быстро нагревают до кипения и кипятят 30 мин.

За 1 — 1,5 ч до окончания первой стадии в другом аппарате при 40°С начинают затирание оставшихся солода и ферментного препара­та. Затем в солодовый затор медленно перекачивают несоложеный затор, поднимая температуру общего затора до 63°С на 30 мин. После этого затор нагревают до 70°С, выдерживают около 30 мин и при 72°С завершают затирание до полного осахаривания. После нагрева­ния до 76-77°С затор фильтруют.

!86

Одноотварочный совместный способ. При данном способе одно­временно затирают все количество зернового сырья и ферментного препарата при 40°С и выдерживают при этой температуре 20 мин. После чего затор подогревают и выдерживают: при 52°С — 20 мин; при 63"С — 30-40 мин. Для предотвращения инактивации фермен­тов при дальнейшем кипячении затора за 10—20 мин до окончания выдержки при 63°С выключают мешалку, а после седиментации твердых частиц жидкую часть отбирают с помощью декантатора в другой заторный аппарат. Оставшуюся густую часть затора нагрева­ют до 70°С, выдерживают 15—20 мин, нагревают до кипения и кипятят 30 мин. После объединения жидкой и густой частей затора температура затора будет 70°С. Дальнейшее затирание проводят по аналогии с другими способами.

При использовании обрушенного несоложеного ячменя оболоч­ку, удаленную с ячменя, вносят в затор после его осахаривания при 72°С, перемешивают и выдерживают для осахаривания частиц эн­досперма, внесенных с оболочкой.

Затирание с применением Цитороземина Пх проводят двухотва-рочному способу. Для первой отварки используют всю ячменную муку, 10% солода от всего сырья и 3/4 части Цитороземина Пх, расходуемого на загор. Для действия цитолитических ферментов этот затор выдерживают 1 ч при 40°С. Последующий режим затирания проводят также, как и по двухотварочному способу.

Затирание с применением Амилосубтилина ПОх. Процесс можно про­водить по одноотварочному и по двухотварочному способу. При работе по одноотварочному способу вначале готовят первую отварку. Для этого в заторный аппарат набирают четырехкратное к массе затираемых зер-ноприпасов количество воды температурой 47°С, добавляют 10—20% солода и всю ячменную муку. Температура смеси понижается до 45°С. Ферментный препарат размешивают в воде в каком-либо небольшом сосуде и вносят в аппарат. Паузы выдерживают по 30 мин при 45,63 и 70°С. Паузу при 45°С считают с момента добавления ферментного пре­парата, затем затор нагревают до кипения и кипятят не более 15 мин. Во время нагревания и пауз затор непрерывно перемешивают.

Перед нагреванием первой отварки до кипения во второй затор­ный аппарат набирают воду температурой 47—53°С, засыпают туда солод и смесь выдерживают до окончания кипячения первой отвар­ки. Затем первую отварку медленно перекачивают в солодовый за­тор, в результате чего температура повышается до 63"С, выдержи­вают 30—40 мин при 63°С, Нагревают до 70—72°С, выдерживают до полного осахаривания, нагревают до 75~76°С и перекачивают на фильтрование.

Затирание с применением комплексного ферментного препарата (МЭК). Для затирания используют один из комплексных фермент­ных препаратов: МЭК 1, состоящий из Амилосубтилина ПОх и Амилоризина ПЮх, взятых в соотношении 2:1, или МЭК II, ком-

поненты которого — Амилосубтилин ПОх, АмилоризинПЮхи Про-тосубтилин ПОх — относятся как 1:1:1.

Процесс затирания с применением МЭК проводят по одному из двух способов: при совместном затирании или с раздельной подго­товкой несоложеного сырья.

По первому способу затирание всего перерабатываемого сырья прово­дят совместно. Для этого в заторном аппарате при 45°С одновременно затирают все количество солода, несоложеного зерна и 5/6 части МЭК. При необходимости затор подкисляют молочной кислотой или гипсом дорН 5,5—5,7. Затор выдерживают при 45°С 15-20 мин, затем подогре­вают до 52"С и выдерживают еще 30 мин, после чего затор нагревается до 65°С. Через 10 мин выключают мешалку, дают затору отстояться при этой температуре 30 мин и с помощью декантатора отбирают жидкую часть затора в другой заторный аппарат (для того, чтобы предотвратить инактивацию ферментов при дальнейшем кипячении затора), а густую часть затора нагревают до 70°С, выдерживают 30 мин для осахарива-ния, нагревают до кипения и кипятят 30 мин.

Жидкую и густую часть соединяют в одном заторном аппарате, получая температуру общего затора 73°С, добавляют последнюю 1/6 часть МЭК и выдерживают затор для полного осахаривания под вли­янием ферментов, сохранившихся в жидкой части затора и имею­щихся в последней добавке МЭК. Затем затор нагревают до 76-78'С и перекачивают на фильтрование.

По второму способу затирание проводят с раздельной подготов­кой несоложеного сырья в две стадии: на первой — подготовка несо­ложеного сырья, на второй — собственно затирание.

Сначала в заторном аппарате при 45° С затирают все несоложеное сырье, 10% солода и 5/6 части МЭК. При необходимости затор подкисляют. Через 15—20 мин его нагревают до кипения с выдерж­ками: при 52 и 63°С - по 20-30 мин и при 70°С - 15-20 мин, Кипячение затора длится 30 мин.

За 1—2 ч до окончания затирания несоложеного сырья в другом заторном аппарате при 30—40°С затирают оставшуюся часть солода и МЭК. По окончании кипячения затор из несоложеного зерна мед­ленно перекачивают в солодовый затор, температура всего затора устанавливается 63°С. При этой температуре общий затор находится 30 мин, затем его подогревают до 70°С и выдерживают до полного осахаривания. Затем нагревают до 76—78°С и через 5—8 мин перека­чивают на фильтрование.

Получение сусля с применением иммобилизованных ферментов. Ра­створимые ферментные препараты к концу затирания инактивиру-ются. Но если их закрепить на каком-либо инертном носителе, т.е. перевести в нерастворимое состояние, то их можно использовать мно­гократно. Применение иммобилизованных ферментных препаратов на стадии затирания перспективно, но в настоящее время данная техно­логия находится в стадии разработки.

Получение сусла, предназначенного для сбраживания в цнлинд-ро-конических бродильных аппаратах (ЦКБА). При получении сус­ла, предназначенного для сбраживания в цилиндро-конических бродильных аппаратах, необходимо учитывать некоторые его по­казатели. Например для 11%-ного сусла оптимальное значение вяз­кости должно быть 1,6 мПа-с и не более 1,7 мПа-с; а-аминного азота — 180—190 мг в 100 г экстракта. При повышенном расходо­вании несоложеного зерна используют различные комплексные ферментные препараты. Однако содержание а-аминного азота в сусле может быть недостаточным, тогда в затор добавляют гидро-лизат остаточных пивных дрожжей.

Фильтрование затора § 1. Цель фильтрования

Осахаренный затор, представляющий собой суспензию, можно разделить на две фазы: жидкую (пивное сусло) и твердую (пивная дробина). Пивное сусло — это водный раствор экстрактивных ве­ществ, получаемых при затирании. Пивная дробина — нерастворен­ная ярн затирании часть зерно-продуктов, которая остается после фильтрования сусла и промывания горячей водой.

Ваоа

Фильтрование — процесс разделения неоднородных систем с по­мощью пористой перегородки, задерживающей твердые частицы и пропускающей жидкость. Фильтрование проводят для возможно полного и быстрого отделения сус­ла от нерастворенных ча­стиц затора.

Для отделения сусла от дробины применяют филь­трационные аппараты или фильтр-прессы. Ситчатая перегородка фильтрацион­ного аппарата (чана) слу­жит опорой для дробины, которая является фильтру­ющим слоем. Фильтрую­щей основой в фильтр-прессе служат мембраны.

Наиболее распростра­
нен способ фильтрования
затора в фильтрационном
аппарате (рис. 45), который
представляет собой сталь- р^. ₄5. Фильтрационный аппарат

ной цилиндрический сосуд с плоским дном и сферической крышкой, снабженной вытяжной трубой для удаления пара в атмосферу. Основа­нием для фильтрующего слоя дробины служит второе разборное сит-чатое дно из листовой бронзы, расположенное на 10—12 мм выше основного дна. Отверстия в ситах выполнены в виде щелей длиной 20—30 мм, шириной сверху 0,4—0,7 мм и расширением к нижней стороне сита до 3-4 мм. Повышение площади сечения щелей в нижней части уменьшает сопротивление движению жидкости и облегчает очи­стку сит. Живое сечение сита (общая площадь отверстий) составляет 4-8% от его общей площади.

В фильтрационном аппарате имеется разрыхлитель 3, предназна­ченный для рыхления дробины при ее промывании водой, а также для выгрузки. Разрыхлитель представляет собой мешалку с верти­кальными поворотными ножами, снабженными пропашниками, или с ножами сложной конфигурации с приводом от электродвигателя через редуктор б и коробку скоростей 5. Рыхлитель имеет две скорос­ти вращения: 1/3—1/2 мин'¹ для рыхления и 10—15 мин-¹ для выгруз­ки дробины; может опускаться и подниматься с помощью насоса 4 и гидравлического подъемника 7. Для равномерного орошения дробины горячей водой над разрыхлителем установлено сегнерово колесо 2. Во избежание разбрызгивания оно вращается с частотой 5 мин*¹.

Для отвода из аппарата фильтрованного сусла от основного дна аппарата имеются трубки 9, причем каждая снабжена фильтраци­онным краном 8. Фильтрационные краны расположены над лотком для приема сусла и предназначены для регулирования скорости филь­трования и предупреждения попадания воздуха через трубки в под-ситовое пространство.

Фильтрационный аппарат снабжен регулятором давления 1, пред­назначенным для определения в каждый момент фильтрационного давления и изменения скорости фильтрования одним общим краном.

Объем фильтрационного аппарата на каждые 100 кг затираемого солода принимают равным 0,6—0,7 м³, а диаметр аппарата определя­ют в зависимости от необходимой поверхности фильтрационных сит. При высоте слоя дробины 35 см, считая, что каждые 100 кг сухого солода дают 180 дм³ сырой дробины, необходимая площадь сит на каждые 100 кг сухого солода равна 0,5 м². Число фильтрационных кранов рассчитывают, исходя из условия, что на каждый кран дол­жна приходиться площадь сит 1,25-1,5 м².

§ 2. Фильтрование затора в фильтрационном аппарате

Процессы при фильтровании. Перед фильтрованием в заторе, име­ющем температуру 76—77°С, все ферменты практически инактиви-рованы, кроме сс-амилазы, которая действует в процессе фильтрова­ния затора в фильтрационном аппарате и доосахаривает остатки крах­мала. При фильтровании и промывании дробины температуру

фильтрующего слоя сохраняют не более 78°С. Повышение температу­ры приведет к потере активности а-амилазы, в результате чего крах­мал трудноразрыхляемых кончиков зерна останется негидролизован-ным, что снизит выход экстракта и затруднит фильтрование. Воз­можно также появление клейстерной мути в сусле.

Кроме того, повышенная температура в фильтрующем слое будет способствовать увеличению растворимости некоторых продуктов рас­щепления белков и снижению белковой стойкости пива, а также переходу в раствор полифенольных веществ, кремниевой и фосфор­ной кислот, оксида калия.

Так как нерастворенные частицы затора, в том числе и шелуха, имеют большую плотность, чем сусло, то они осаждаются на филь­трационном сите, формируя фильтрующий слой. Вначале довольно быстро оседают крупные частицы, включающие оболочку зерна с остатками эндосперма, крупку и плотные частицы коагулята. Затем на слое тяжелых крупных частиц накапливается слой более мелких частиц. Сверху осаждается тонкая суспензия, состоящая из скоагули-ровавших белков, и др.

На осаждение частиц затора влияют состав дробины, темпера­тура и плотность затора. Формирование фильтрующего слоя про­ходит быстрее при повышенных температурах и в менее концент­рированных заторах.

После отстаивания затора высота слоя дробины равна 30—40 см, а при дроблении увлажненного солода, которое ускоряет фильтрова­ние, но может привести к ухудшению качества осветления, слой дробины увеличивают до 50—60 см.

В фильтрующем слое 1 дробины образуются извилистые капил­лярные каналы 2 с различной площадью сечения (рис. 46). Круп­ные частицы 3 затора диаметром более 100 мкм не проникают внутрь этих капилляров и оседают на поверхности в виде теста. Частицы 4 диаметром до 30 мкм задерживаются в углах и перего­родках капилляров. При малых скоростях движения сусла через фильтрующий слой на стенках капилляров удерживается и более мелкая взвесь.

Скорость фильтрования — это количество фильтрата, проходя­щего через 1 м² фильтрующей перегородки в единицу времени. Зависит она от высоты столба жидкой фазы, качества солода и его помола, температуры заторной массы и со­става сусла.

Разделение твердой и жидкой фаз затора
состоит из двух стадий: получение первого
сусла процеживанием его через слой дроби- рис. 46. Схема
ны (первая стадия) и промывание дробины капиллярного канала
горячей водой для извлечения из нее остат- в фильтрующем
ковсусла (вторая стадия). слое дробины

В начале фильтрования давление столба жидкости равно примерно 1 м вод. ст., затем оно понижается до 0,3—0,4 м вод. ст. и остается на этом уровне при промывании дробины.

Качество солода влияет на формирование фильтрующего слоя. Помол солода хорошего растворения дает рыхлый, легко проницае­мый фильтрующий слой, состоящий из больших частиц шелухи и размолотого эндосперма с частицами невысокой плотности. Оболоч­ка плохо растворенного солода при дроблении измельчается на мел­кие частицы с остатками эндосперма. Такой солод дает повышенную долю хрупки и тяжелых частиц в помоле и образует более компакт­ный и менее проницаемый фильтрующий слой дробины.

При дроблении свежевысушенного солода, а также солода с низ­кой влажностью образуется помол с повышенным содержанием муки, которая закупоривает каналы в фильтрующем слое и затрудняет филь­трование сусла.

Скорость фильтрования можно повысить увеличением размера частиц дробленого зернового сырья, числа капиллярных каналов и уменьшением их длины, повышением температуры. Однако при использовании солода крупного дробления, хотя и увеличивается площадь сечения капилляров фильтрующего слоя, но возрастает продолжительность осахаривания затора и снижается выход экст­рактивных веществ. При грубом дроблении солода ускоряется сте-кание первого сусла и промывной воды с поверхности частичек дробины, но процесс извлечения сусла из внутренних слоев дро­бины замедляется.

При фильтровании затора большое значение имеет рН среды, так как набухаемость веществ коллоидной дисперсности зависит от рН. Наибольшая скорость фильтрования наблюдается при рН 5,5. На первой стадии фильтрования затора отделяют 65-70% всего сусла (первое сусло), остальное сусло отделяется при промывании дроби­ны горячей водой.

При промывании дробины помимо разделения жидкой и твердой фаз, протекают и химические процессы: коагуляция белков, извлече­ние полифенольных веществ. На характер и глубину химических пре­вращений влияют состав и рН воды, используемой для промывания дробины, другие факторы. Например, в процессе промывания дроби­ны доля сусла в промывной воде постепенно уменьшается, а значение рН повышается, в результате чего увеличивается растворение из обо­лочки солода и несоложеного зерна полифенольных и горьких ве­ществ, кремниевой кислоты и др., которые ухудшают вкус пива и повышают его цветность. Если в промывной воде много карбоната натрия, то шелуха становится рыхлой, и выщелачиваются вещества, придающие суслу красный и коричневый оттенок. Нейтральной и кис­лой водой извлекается меньше белковых веществ и кремневой кисло­ты и сусло имеет нормальный цвет. Поэтому подкисление промывных вод способствует улучшению вкуса пива.

Состав экстракта первого сусла и промывных вод различен, осо­бенно эта разница становится значительной, когда концентрация экстракта в промывной воде уменьшается до 4%.

В табл. 21 приведен примерный состав экстракта первого сусла (концентрация сусла 14,7%) и промывной воды (2,1%).

Таблица 21

 

 

~\ Состав экстракта	Содержание компонентов в экстракте, в % к массе экстракта
в первом сусле	в промывной воде
Мальтоза	58,95	53,07
Белковые вещества	4,34	5,58
Зола	1,54	2,52

Проведение фильтрования. Фильтрование затора в фильтрацион­ном аппарате включает: подготовку фильтрационного аппарата, за­ливку сит водой, перекачивание затора из заторного аппарата в филь­трационный, отстаивание затора для формирования фильтрующего слоя, фильтрование первого сусла, промывание дробины горячей водой, выгрузку дробины из фильтрационного аппарата.

При подготовке фильтрационного аппарата к работе промывают разрыхлитель, сита, дно и стенки аппарата. Очищенные сита укла­дывают на место плотно друг к другу, чтобы не образовывалось щелей. Если сита уложены неаккуратно, они могут быть сдвинуты с места разрыхлителем, что приведет к ухудшению фильтрования. За­тем закрывают люк для выгрузки дробины и фильтрационные кра­ны, ополаскивают аппарат горячей водой, проверяют плотность зак­рытия люка для дробины.

Наличие воздуха в трубах, отводящих сусло, или в подситовом пространстве может нарушить движение сусла при фильтровании, разорвать поток, поэтому проводят операцию, называемую «залив­кой сит». Для этого фильтрационные краны, отводящие трубки, под-ситовое пространстве заполняют горячей водой снизу так, чтобы вода покрывала сита на 1-1,5 см. Дверцы крышки фильтрационного аппарата и шибер вытяжной трубы должны быть закрыты. Далее в подготовленный аппарат перекачивают затор со скоростью потока 2-4 м/с. Чтобы ослабить удар на сито и достичь более равномерного расслаивания частиц разного размера и плотности в фильтрующем слое, поток затора при перекачке направляют на сито через распре­делитель при включенном разрыхлителе для более равномерного рас­пределения массы в аппарате. Разрыхлитель делает 2-3 оборота и останавливается, затор оставляют в покое на 25—30 мин для форми­рования фильтрующего слоя. При этом происходит доосахирование крахмала, клейстеризованного в последней отварке. Поверхность пра­вильно отстоявшегося затора должна казаться темной с мраморным разводом сероватых полос от нижележащего теста.

Когда дробина хорошо осядет, она образует слой высотой 30-40 см. Для Освобождения подситового пространства и трубок от частичек дробины фильтрационные краны поочередно (по одно­му или по два) быстро открывают и закрывают, чтобы вызвать вихревое движение жидкости под ситами. Воду и мутное сусло перекачивают обратно в фильтрационный аппарат. Когда из кра­нов начнет вытекать прозрачное сусло, его направляют в суслова-рочный аппарат. Скорость и равномерность фильтрования регули­руют фильтрационными кранами. Хорошего качества фильтрова­ния достигают при малых скоростях движения сусла через дробину (4,5—6 дм³/мин на 1 м³ площади сита). Такую скорость получают при постепенном открывании кранов на 1/4 или 1/5 их попереч­ного сечения. При больших скоростях может создаться разрежение под ситами и в результате — проникновение в дробину теста из верхнего слоя или воздуха в подситовое пространство через кра­ны. Это может привести к замедлению фильтрования или даже его прекращению.

При работе фильтрационного аппарата с регулятором давления (рис. 47) после спуска мутного сусла через фильтрационные кра­ны 6 и возвращения¹ его в фильтрационный аппарат прозрачное сусло через кран 7 и сборную трубу 5 направляют в резервуар регулятора давлений 3. Из резервуара сусло через общий фильтра­ционный *:ран 4 стекает в сусловарочный аппарат. Изменением проходного сечения общего фильтрационного крана можно регу­лировать количество вытекающего сусла, т. е. изменять скорость фильтрования. Изменение фильтрационного давления можно на­блюдать по разности уровней жидкости в стеклянных манометри­ческих трубках 1 и 2.

В начале фильтрования при нормальных условиях следует поддер­живать давление 1 кПа< В дальнейшем давление повышается и когда достигает примерно 2,5 кПа, слой дробины необходимо разрыхлить и снизить давление до первоначального.

1 2 ^.Уровень сусла

Стехание первого сусла концентрацией сухих веществ 14—20% про­должается 90-120 мин. Процесс можно ускорить декантацией из филь­трационного аппарата надосадочной осветлившейся части затора.

После фильтрования в дробине остается 30-35% сусла, которое извлекается промыванием водой.

Рис. 47. РегулАТйрдавления

При появлении освобож­денного от стекающего сус­ла верхнего слоя дробины начинают промывание ее во­дой температурой 78-80°С. Промывную воду подают в аппарат через сегнерово ко-

лесо в таком количестве, чтобы уровень ее был несколько выше уров­ня дробины. Промывание проводят при постоянном медленном враще­нии разрыхлителя, ножи которого с помощью гидравлического подъем­ника постепенно опускаются вниз и останавливаются, не доходя 10 см до сита и не нарушая нижнего фильтрующего слоя. Разрыхлитель делает 1 оборот за 4—5 мин.

При неравномерной толщине фильтрующего слоя и неравномер­ном распределении в нем дробины из разных фильтрационных кра­нов будет вытекать промывная вода с разной концентрацией экст­ракта. В этом случае краны, из которых вытекает менее экстрактив­ное сусло, закрывают полностью.

Количество промывной воды зависит от массовой доли сухих ве­ществ сусла и от содержания экстракта, остающегося в промывной воде. Обычно промывание дробины заканчивают, когда содержание экстрактивных веществ в промывной воде снижается до 0,5— 1 %. Даль­нейшее промывание приведет к выщелачиванию веществ, ухудшаю­щих вкус пива, перерасходу топлива на выпаривание из сусла из­бытка воды, что экономически нецелесообразно.

При промывании дробины декантировать надосадочную жидкость нельзя. Промывание дробины продолжается 1,5—2,5 ч, а общий про­цесс получения сусла - 3,5-4 ч.

Для получения некоторых сортов пива используют начальное сусло с повышенной концентрацией экстрактивных веществ, поэтому от­бор промывных вод в сусловарочный аппарат прекращают при более высокой их концентрации. Например, для пива Ленинградского ори­гинального — 4—5%, Двойного золотого — 3—3,5%. Но затем промы­вание дробины продолжают, направляя последние промывные воды в сборник, где хранят их при температуре не ниже 70°С во избежание закисания и используют для приготовления следующего затора.

Если сусло плохо фильтруется, то проводят подъем дробины. Для чего включают разрыхлитель и подают горячую воду под сита, а при недостаточном количестве сусла наливают в дппарат через сегнерово колесо еще и горячую воду.

Промывание дробины можно проводить также тремя наливами дробины с периодическим включением рыхлителя на разной высоте слоя дробины.

После промывания в дробине остается 0,5-0,7% растворимого эк­стракта и около 1,5% невымываемого к массе солода.

Выход сырой дробины зависит от ее влажности и экстрактивнос-ти солода. Например, при влажности дробины 88% выход ее состав­ляет 200 кг на 100 кг переработанного зернового сырья.

После спуска последней промывной воды дробину выгружают из фильтрационного аппарата с помощью разрыхлителя, у которого ножи повернуты плоской стороной по направлению их движения. Затем моют аппарат, сита, фильтрационные краны и закрывают люк для дробины. Сита, стояки, стенки и днище аппарата лромывают

щетками, а трубы и краны фильтрационной батареи сильным напо­ром воды. Не реже одного раза в месяц фильтрационные сита обраба­тывают 10%-ным раствором каустической соды (NaOH) и подверга­ют механической очистке.