Причины плохой фильтруемости пива

Закупоривание фильтра возникает из-за присутствия веществ, вызывающих помутнение пива. В пиве содержатся коллоиды (размером мене 1 мкм), белковые вещества, ß- и даже α-глюканы (мельчайшие зерна крахмала), а также бактерии и дрожжи, образующие на поверхности фильтра непроницаемую пленку или способствующие уменьшению размеров пор. Недостаточная прозрачность пива с блеском возникает в случае, когда очень мелкие взвешенные вещества не улавливаются фильтром. Вещества, вызывающую плохую фильтруемость пива, делятся на следующие группы.

7.7.1.1. ß-Глюканы с молекулярной массой от 100 000 до более 700 000, которые образуются при солодоращении непригодных видов ячменя (в частности, определенных сортов озимого ячменя), при негомогенном растворении эндосперма (в частности, при переработке солода с повышенной долей непроростков, следствием чего является высокое процентное содержание медленно прорастающих зерен), при работе с солодом, полученным ускоренными способами солодоращения при высокой влажности проращиваемого материала в относительно теплых условиях, а также при использовании наклюнувшегося солода или неочищенного пивоваренного ячменя. Способ затирания хотя и играет некоторую роль, однако не может существенно скорректировать содержание таких ß-глюканов. Крупные молекулы ß-глюкана, еще связанные с белковой матрицей, высвобождаются β-глюкансолюбилазой лишь при температурах выше 62-65 °С (см. раздел 2.3.1.3), однако эндо-ß-1,4-глюканазы в этих условиях уже неактивны, так что это содержание ß-глюкана переходит через сусло в пиво.

Тем не менее явной корреляции между общим содержанием ß-глюканов в пиве и его фильтруемостью не наблюдается. У высокомолекулярных ß-глюканов с молекулярной массой 250 000-750 000, согласно данным последних исследований, важным фактором является способность к гелеобразованию. Эти гели образуются под влиянием повышающейся концентрации этилового спирта и снижающейся концентрации мальтозы при дображивании, а также под действием усилий сдвига, возникающих в неправильно подобранных центрифугах для молодого пива. Благодаря кратковременному нагреванию (до фильтра) этому гелеобразованию можно было бы воспрепятствовать, не изменяя при этом содержания высокомолекулярных ß-глюканов. В этом случае содержание высокомолекулярных ß-глюканов в сусле должно быть низким; кроме того, следует избегать воздействия на пиво усилий сдвига (в насосах, центрифугах и т. п.). Остаточное пиво, особенно полученное из отстоявшегося дрожжевого осадка, богато гелеобразующими ß-глюканами.

Присутствующие в пиве белковые вещества (осадок взвесей холодного сусла) и дрожжи снижают (наряду с гелями ß-глюкана) производительность фильтра.

При этом фильтрационный осадок из грубых кизельгуров оказывается более восприимчивым к белковым веществам и дрожжам, а ß-глюканы способны проходить через крупные поры такого кизельгура. Осадок взвесей сусла и дрожжи снижают проницаемость более тонких кизельгуров в меньшей степени, чем гель ß-глюкана, который задерживается на фильтре, но это существенно зависит от формы и структуры частиц кизельгура.

7.7.1.2. Высокомолекулярные декстрины, хотя и обладают меньшей молекулярной массой по сравнению с ß-глюканами, присутствуют в больших количествах. В ходе брожения сусла и хранения пива растворимость декстринов с положительной йодной реакцией уменьшается. Образование высокомолекулярных декстринов объясняется неудовлетворительным качеством солода, ошибками при мокром помоле (см. раздел 2.2.2.7), затирании или фильтровании сусла, а также при позднем внесении оболочек.

7.7.1.3. Белковых веществ в пиве больше, чем ß-глюканов, однако белковая муть обычно относительно легко фильтруется. В большинстве случаев они присутствуют в пиве вместе с α- и ß-глюканами. В случае позднего охлаждения (например, в конце хранения или в охладителе непосредственно перед фильтрованием) образовавшаяся муть может затруднять фильтрование.

7.7.1.4. Дрожжи встречаются в пиве иногда в довольно большом количестве. Если у хорошо выдержанного пива содержание клеток хлопьевидных дрожжей составляет всего 0,05-0,2 млн, то пылевидные дрожжи дают до 5 млн, а у недостаточно выдержанного пива - нередко и 10 млн клеток. При плохом оседании дрожжей или дефектах выпускных патрубков могут возникать скопления дрожжей, блокирующие фильтр и обусловливающие быстрое снижение его производительности. В ЦКТ для дображивания и созревания пива происходит произвольный захват плотно осевших дрожжей из конусной части - это может наблюдаться и в танках большого объема, в которых при постепенном снижении давления дрожжи частично поднимаются со дна.

7.7.1.5. Недостаточное осветление пива после фильтрования может иметь место как при обработке очень мутных, перегруженных коллоидами и дрожжами, так и достаточно прозрачных партий. В первом случае речь идет о веществах, препятствующих фильтрованию, и об очень тонкодисперсных веществах. Быстрое повышение давления позволяет считать целесообразным дозировку более грубого кизельгура, однако он не в состоянии удерживать мелкие молекулы белков и α-глюкана. Остаточное помутнение пива в этом случае составляет более 2 ед. ЕВС.

При хорошем осветлении пива из отделения дображивания мутность пива обусловлена немногочисленными диспергированными в пиве частицами, которые не задерживаются фильтром. Это свидетельствует о том, что для достижения полного осветляющего действия слои кизельгура, образующиеся при предварительной намывке или при текущем его дозировании, нуждаются в своего рода вспомогательном фильтрующем веществе из пива в виде дрожжей и белков. После отказа от применения асбеста в качестве вспомогательного адсорбирующего средства эта проблема постоянно выявляется. Причиной является слишком глубокое осветление пива с помощью центрифуги (из-за длительного хранения пива, сопровождающегося повышением значения pH, воздействием протеаз дрожжей на высокомолекулярные белки и продуцирование жирных кислот).

7.7.1.6. Помутнения микробиологической природы (см. раздел 7.8) с трудом отфильтровываются. Это касается помутнений как вследствие скоплений микроорганизмов, так и происходящего в результате их жизнедеятельности нарушения коллоидного баланса (из-за изменения значения pH).

Профилактические меры

7.7.2.1. Дефекты, обусловленные действием ß-глюканов, могут быть предотвращены благодаря комплексу мероприятий, направленных на улучшение растворения солода и его гомогенности. Разность экстрактов тонкого и грубого помолов не должна превышать 1,8 %, вязкость - 1,55мПа-с, а доля полностью стекловидных зерен (по фриабилиметру с ситом 2,2 мм) - 1,5 %; кроме того, следует стремиться к значению VZ 45 °С более 37 %. Особо важное значение имеет гомогенность солода. Партии солода плохого качества лучше отделить, провести их затирание при температуре 35 °С и переработать отдельно. Из практических соображений их вносят лишь в бродильном цехе или в начале дображивания. Целесообразно скорректировать значения pH затора (в данном случае до 5,4-5,5) и сусла (до 4,9-5,0). Такая корректировка, а также повышение нормы внесения дрожжей (30 млн клеток), усиленное поэтапное аэрирование и введение семенных дрожжей доливом вызывают быстрое начало брожения, интенсивное снижение значения pH и усиление осаждения веществ, препятствующих фильтрованию. При этом большое значение придается освежению дрожжей и поддержанию их жизнеспособности (см. раздел 3.3.4). Добавление солодовой вытяжки (отобранной при 35-45 °С) способствует улучшению созревающего пива, но при этом следует учитывать возможные микробиологические риски (см. раздел 7.6.4.2).

7.7.2.2. Дефекты, вызванные высокомолекулярными декстринами, можно устранить мероприятиями, обеспечивающими безупречное расщепление крахмала (см. раздел 2.3.5.5) или предотвращающими растворение неосахаренного крахмала (например, при неправильном выполнении долива, фильтровании и клейстеризации зерен крахмала при кипячении сусла).

7.7.2.3. Уменьшение содержания белковых веществ мы подробно описывали ранее (см. раздел 7.6.3). Следует избегать захвата взвесей горячего сусла, которые при последующей флотации препятствуют дальнейшему осаждению взвесей сусла. В данном случае при известных условиях может оказаться полезной седиментация взвесей охлажденного сусла. Хорошему осветлению способствует также охлаждение дображиваемого пива еще до начала перемещения слоев пива, обусловленного процессом дображивания. К укрупнению частиц мути при «программируемом» созревании и хранении пива приводит продувка CO₂ (дважды по 4 ч, 3-5 г/гл в час) в сочетании с ускоренным охлаждением до температуры ниже 0 °С.

7.7.2.4. Содержание дрожжей в пиве можно снизить во время созревания с помощью древесной щепы (5-20 г/гл), а после созревания - путем создания в пиве турбулентности (например, с помощью промывки CO₂) с последующей фазой осаждения дрожжей. Пылевидные дрожжи и пиво верхового брожения требуют перед фильтрованием осветляющего сепарирования, для которого, а также для двойного фильтрования пива, полученного ускоренным способом, хорошо зарекомендовали себя на практике сдвоенные фильтры-тандемы. Буферные танки перед фильтром благодаря разбавлению в них дрожжей предотвращают образование на фильтре дрожжевых наслоений. Дозирование кизельгура в зависимости от степени помутнения менее целесообразно. В ЦКТ в ходе созревания и холодного хранения дрожжевой отстой необходимо периодически удалять (в последний раз - незадолго до фильтрования). Для отмучивания остатков дрожжей со стенок конусной части танка и обеспечения в ней более глубокого расслоения пива целесообразно провести 2-3 продувки CO₂ длительностью 1-2 с каждая. Слив пива из конусной части через двойной выпуск и его фильтрование в конце рабочего дня менее рационально, так как танк до этого простаивает и его невозможно вымыть. Наиболее целесообразным в этом случае представляется фильтрование оставшегося в конусе пива в конце предыдущего рабочего дня (во избежание возможного наслоения дрожжей на только что намытый фильтр).

7.7.2.5. При улучшении недостаточного осветления пива из танка для дображи-вания с частицами мути (ß- и α-глюкана, белковых веществ, дрожжей) применяют все описанных выше меры. При этом на качество и количество фильтрата положительно сказывается применение центрифуги для осветления до прозрачности с блеском.

При фильтровании хорошо осветленного пива в отделении дображивания следует избегать слишком глубокого осветления созревшего пива (например, после расщепления диацетила). В этом случае целесообразно провести сепарирование содержимого только в начале и конце ЦКТб, поддерживая содержание в пиве остаточных дрожжей (2-3 млн клеток). Это важно при перекачивании пива на дображивание из ЦКТ в горизонтальные емкости. При фильтровании силикагель (5-10мл/гл, см. раздел 7.6.4.1), взмученный с пивом в аппарате для дозирования кизельгура, повышает эффективность фильтрования, однако в дальнейшем может понадобиться корректировка, а именно использование несколько более интенсивного способа затирания, дальнейшего подкисления сусла, а у пшеничного пива (см. раздел 8.4.3.5) - повышение доли хмелепродуктов, содержащих полифенолы, предотвращение выделения дрожжами продуктов их метаболизма и повышения значения pH.

См также главу 10, раздел 10.8.