В ходе розлива необходимо жестко контролировать поглощение кислорода пивом и предпринимать меры по его снижению.
5.3.6.1. В пиве, находящемся в танке для дображивания, содержание кислорода при нормальном ходе дображивания практически равно нулю. Созревшее, выбро-женное пиво перекачивается в танки для «холодного» хранения или стабилизации. Ни для транспортировки пива, ни для создания противодавления в танке CO2 не используется, и в зависимости от формы танка может поглощаться кислород (0,1-0,3 мг /л), что достаточно много. При недостаточной высоте уровня пива в танке содержание кислорода в нем может повышаться до 3 мг/л, а в трубопроводе медленно снижается лишь после переключения на следующий танк, для чего применяют специальные отводящие пластины. Пребывание частично опорожненного танка под давлением воздуха (которое затем должно снижаться до давления шпунтования) приводит к дополнительному проникновению воздуха в верхние слои пива. Оптимальным является перекачивание пива из танка для дображивания под давлением CO2.
5.3.6.2. Поглощение кислорода при фильтровании пива. Шланги и трубопроводы,
смешивающий узел и регулятор давления до начала циркуляции пива должны быть деаэрированы путем прокачки воды. Аналогичным образом воздух также необходимо удалить из кизельгурового фильтра, так как в кизельгуре и в воде, используемой для намывки слоев, содержится определенное количество кислорода - около 8 мг/л. Перед фильтром в самой высокой точке трубопровода должно быть предусмотрено отверстие для выпуска воздуха. Деаэрация воды для дозирования и промывания обязательна, и проще всего ее осуществить путем карбонизации, однако лучше использовать вакуумирование и дополнительное внесение CO2. Существуют специальные установки для деаэрации воды, в которых можно также проводить водоподготовку для разбавления слишком сброженного пива (см. раздел 9.3). Такие установки способны обеспечить содержание кислорода в воде менее 0,05 мг/л.
Воду собирают и охлаждают в специальном резервном танке.
Поглощение кислорода при использовании пластинчатого кизельгурового фильтра немного выше 0,1-0,15 мг/л, а в случае фильтра с коническим днищем в пиво попадает больше кислорода из-за наличия в фильтре «воздушного колпака», слоя воздуха над пивом. В данном случае в качестве защитного газа необходимо применять CO2. Современные способы фильтрования (например, намывка кизельгура горячей водой, а также стерилизация (см. раздел 4.2.2.4), позволяют удалить кислород в достаточной степени, тем более что перед перекачиванием пива проводится опорожнение и продувка CO2. Процесс намывки фильтра пивом значительно снижает содержание кислорода в системе, но в применяемом для намывки пиве содержание кислорода повышается. Содержание кислорода в пиве, используемом для вытеснения воды из очищенного фильтра и вымываемого водой после фильтрования, должно доводиться путем интенсивной карбонизации менее чем 0,3 мг O2/л. Лишь после этого такое пиво может поступать на смешивание. При фильтровании пива переход с пива «первого потока» на «основное» пиво должен осуществляться не по массовой доле CB, а по содержанию кислорода (менее 0,15 мг/л). При неисправности смесителя для пива может происходить подсос воздуха и тем самым увеличение содержания кислорода в пиве.
5.3.6.3. На стадии розлива основным местом обильного поглощения кислорода служит резервуар с пивом. При перекачивании пива в пустой танк оно захватывает воздух, доля которого в потоке пива зависит от его скорости и давления воздуха. В результате установки отражателя из высококачественной стали, а также благодаря применению пластмассовой заслонки или впускного штуцера поглощение кислорода можно снизить с 0,8-1,2 до 0,2-0,4 мг/л. Не следует оставлять пиво в накопительном танке под высоким давлением воздуха на продолжительное время. К установке розлива пиво лучше перекачивать с помощью насоса, а не под давлением воздуха (в последнем случае над пивом не образуется «подушка» из CO2, защищающая пиво от воздействия воздуха). Отражатель хорошо сочетается с созданием в танке с избыточным давлением разряжения (или противодавления) CO2; эта операция осуществляется незадолго до открытия впускного крана. Таким образом, благодаря противодавлению требуемое содержание CO2 (около 95 %) достигается в половине танка. После опорожнения танка с помощью CO2 газ возвращается в установку регенерации, как и CO2 из танка для дображивания. С учетом всех рисков пиво можно перекачивать на розлив с содержанием кислорода около 0,05 мг/л.
5.3.6.4. Промывка пива CO2 в накопительном танке целесообразна в случаях, когда пиво (например, «первый поток») поглотило много кислорода (в начале фильтрования или из-за неконтролируемого его поступления). С помощью мелкопористых металлических свечей (1-2 шт./100 гл) CO2 барботируют сквозь пиво в течение 7-12 ч до достижения требуемого содержания кислорода. Используемый для карбонизации CO2 должен иметь степень чистоты в 99,95 %.
5.3.6.5. Аэрация пива при розливе в бутылки. Для поглощения воздуха имеются три возможности: из резервуара установки розлива (кольцевого резервуаре), в ходе собственно процесса розлива и, наконец, из пространства горлышка бутылки.
Поглощение воздуха верхним слоем пива из резервуара установки розлива происходит в результате длительного пребывания в нем пива. Собственно при розливе поглощается существенно большее количество воздуха - на клапанах с наливной трубкой в зависимости от напора и противодавления. В случае длинных наливных трубок поглощение составляет менее 0,1 мг O2/л, а при высоте напора 100 мм оно составляет около 0,4 мг O2/л.
При создании в наливной трубке противодавления CO2, а также благодаря возможности предварительной промывки CO2 можно получить очень низкое содержание кислорода - менее 0,02 мг/л.
Поглощение кислорода в наливных устройствах с короткой трубкой составляет при давлении розлива 1,2 бар 0,5 мг/л, а при давлении 2,5 бар - 1,4 мг/л.
При розливе через наливные устройства без наливной трубки поглощение кислорода составляет:
| При создании противодавления воздухом (2 бара) | 1,1-1,6 мг/л |
| При создании в бутылке противодавления CO9 (содержание CO2 в отводимом воздухе около 60 %) | 0,5-0,7 мг/л |
| При вакуумировании и разрежении CO2 (содержание CO2 в отводимом воздухе около 90 %) | 0,05-0,1 мг/л |
| При двойном предварительном вакуумировании и разрежении CO2 (при более высоком содержании CO2 в отводимом воздухе) | 0,02 мг/л |
Поглощение воздуха из пространства горлышка бутылки. В стандартной пол-литровой бутылке пространство над жидкостью составляет около 4 %, то есть его объем равен примерно 20 мл. Если розлив пива происходит в бутылки с противодавлением воздуха без образования пены, то в пространстве горлышка бутылки содержится около 16 мл воздуха, то есть 4,5 мг 02/бут. или 0,9 мг/л. Этот воздух может диффундировать в пиво и вызвать ряд негативных явлений. Чтобы свести содержание воздуха в горлышке бутылки к минимуму, существует несколько способов, которые вызывают вспенивание пива и удаление воздуха с пеной:
· снижение противодавления или снижение до минимума давления розлива;
· повышение температуры пива в процессе розлива;
· постукивание по бутылке (лучше двумя пружинными клопферами или молоточками);
· ультразвуковое воздействие, при котором образуется пена, состоящая из множества мельчайших пузырьков;
· впрыскивание пива, CO2 или воды на поверхность напитка в наполняемой бутылке.
Особенно эффективен последний способ, то есть впрыскивание в горлышко бутылки холодной или горячей воды. При его выполнении следует учитывать, что при безупречной работе наливных органов пиво содержит достаточное количество CO2 (более 4,5 г/л) и обильная шапка иены достигает не только конца горлышка бутылки, но и слегка переливается через край. Потери пива при этом составляют 1-2 мл/бут. При использовании данного способа содержание воздуха можно снизить на 1,0 мл /бут., что для пол-литровой бутылки соответствует 0,42 мл или 0,56 мг 02/л. При нормальных условиях в пиве содержится менее 0,4 мг свободного 02/л, и в результате общее содержание кислорода оказывается около 1,0 мг/л.
Розлив пива под противодавлением СО2. При давлении розлива в 2,5 бар содержание CO2 составляет свыше 70 %; расход CO2 составляет около 440 г/гл. Как правило, содержание воздуха в пространстве горлышка бутылки удается снизить на 0,3-0,4 мл. При предварительном вакуумировании и создании противодавления CO2 в бутылке можно достичь содержания CO2 более 90 %. При этом расход CO2 составляет около 150 г/гл. В результате содержание воздуха в пространстве горлышка бутылки может быть снижено на 0,2-0,3 мл.
При использовании двойного предварительного вакуумирования содержание CO2 в пространстве горлышка бутылки составляет практически 100%. При этом становится излишним шприцевание горячей водой, однако требуется 300-400 г СO2/гл. Удаление пива из трубки возврата воздуха и ввод CO2 в пространство горлышка бутылки для корректировки высоты налива определяет содержание воздуха в горлышке, составляющее 0,1-0,15 мг/л. Применение длинных наливных трубок с предварительной промывкой CO2 позволяет отводить незначительные остатки воздуха и, таким образом, снизить содержание воздуха в пространстве горлышка.
При розливе более 60 тыс. бут./ч в результате действия центробежной силы на выходе из установки розлива происходит «наклон» поверхности пива, которая при возвращении в горизонтальное положение вновь высвобождает воздух. В данном случае положительно сказывается транспортировка бутылки к выпускному отверстию с помощью большой звездочки.
Общее содержание кислорода в бутылке не должно превышать 0,20 мг/л и складывается из начального содержания (0,05 мг/л), поглощения при розливе (0,05 мг/л) и содержания воздуха в пространстве горлышка (0,1 мг/л). В результате сбоев в работе установки розлива или укупорки содержание кислорода в пиве может значительно повыситься, и такое пиво необходимо вывести от общего потока и переработать с остаточным пивом. Это требует тщательного контроля на кислород с помощь самопишущего газоанализатора, который рекомендуется устанавливать в контрольных точках трубопровода.
Розлив с противодавлением азота по сравнению с дорогостоящим CO2 несколько дешевле. Азот может также использоваться в качестве защитного газа. Хранить азот следует при температуре 77 К (-196 °С) и атмосферном давлении. 1 кг CO2 занимает 0,554 м3, а 1 кг азота - 0,872 м3. При использовании азота необходимо учитывать, что под действием разности парциальных давлений и CO2 он выделяется из пива и скапливается в верхней части танка. Это может привести (например, при избыточном давлении в 1,8 бар в течение 48-72 ч) к потерям CO2 в 0,1-0,2 г/кг пива. Качество пива при продаже пива в розлив с противодавлением N2 и CO2 одинаковое, но при хранении в течение примерно 6 мес. в пиве, разлитом с CO2, обнаруживается незначительное старение, выявляемое органолептически и аналитически.
5.3.6.6. Поглощение кислорода при розливе в банки несколько выше, чем при розливе в бутылки, так как зачастую применяются однокамерные наливные устройства (без наливной трубки), а предварительное вакуумирование алюминиевых банок дает низкое разрежение (20 %). Удаление воздуха из верхней части банки, несмотря на образование шапки пены и скапливание CO2 иод крышкой, осуществить несколько проще, чем у бутылок. При определенных обстоятельствах может возникать недолив. Необходимо учитывать, что в установке розлива для создания противодавления в банке должен использоваться CO2, а его применение для предварительной промывки дает дополнительный эффект.
5.3.6.7. Поглощение кислорода при розливе в кеги несмотря на небольшую поверхность контакта пива с воздухом иногда достаточно велико. Возможными причинами попадания кислорода в пиво могут быть отсутствие в установке розлива в кеги разделения пространства для пива, прямого и обратного воздуха; собственно розлив при слишком высоком давлении, разбрызгивание пива (вследствие дефектов наливного органа) или его турбулентность из-за слишком высокой скорости розлива. Хорошо зарекомендовали себя наливные органы, заполняющие кег сначала медленно, а затем, после достижения пивом определенного уровня, выходящие на полную мощность. Розлив в кеги следует проводить под противодавлением CO2. В результате стерилизации паром удаляется кислород воздуха; создание противодавления CO2 может осуществляться вместе с предварительной промывкой. Таким образом, содержание кислорода в заполненном кеге составляет менее 0,1 мг/л.
5.3.6.8. Средний расход CO2 (кг/гл) составляет:
| Опорожнение лагерного танка | 0,40* |
| Промывка трубопроводов, фильтрование | 0,40 |
| Напорный танк | 0,45** |
| Создание противодавления при розливе в бутылки без предварительного вакуумировании | 0,40 |
| С предварительным вакуумированием | 0,20 |
| С двойным предварительным вакуумированием | 0,40 |
| Розлив в кеги, промывка, создание противодавления | 0,60 |
| Розлив в бочки | 0,70 |
| Промывка унитанка | 0,50* |
| Полная карбонизация | 0,60 |
| Корректировка карбонизации | 0,15 |
* С возможностью регенерации CO2.
** При создании давления в танке отводимый CO2 может регенерироваться (в таком случае потерн минимальны, если опорожненный напорный танк подвергается кислотной мойке, а отведенный CO2 используется при наливе для создания противодавления в танке). Расход CO2 зависит от размера опорожняемого тапка, продолжительности эксплуатации фильтра, размера бутылки и кега. Для розлива в бутылки из тапка для дображивания требуется получить около 1,7 кг СO2/гл.
