Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПИВО ВОЛЬФГАНГ КУНЦЕ.doc
Скачиваний:
371
Добавлен:
12.07.2019
Размер:
33.77 Mб
Скачать

4 .6.2.4. Использование стабилизирующих средств

При соблюдении приведенных требований можно существенно замедлить возникновение

477 ©

коллоидного помутнения, но отнюдь не пре­дотвратить его. Поэтому пиво с длительным сроком годности всегда дополнительно стаби­лизируется.

В качестве стабилизирующих средств в на­стоящее время широко применяются: |силикагели и/или поливинилполипирролидон (ПВПП).

Оба средства могут использоваться ком­бинированно.

Кроме того, если пивоваренное предприя­тие не связано обязательством выполнять Закон о чистоте пивоварения, то можно добав­лять еще и антиоксиданты.

4.6.2.4.1. Силикагели

Силикагели — это стабилизирующие средства, которые связывают образующие помутнение белки, но почти не затрагивают положитель­но влияющие на пену фракции. Они добавля­ются в количестве 50-150 г/гл при перекачке в лагерный танк или прямо при фильтрова­нии.

Различают:

  • гидрогели с влажностью свыше 50%;

  • ксерогели (сухие силикагели) с влажно­ стью 5%.

Силикагели изготавливаются из серной кислоты и натриевого жидкого стекла. При реакции этих веществ возникают продукты с крупно- и мелкопористой структурой. Повер­хность мелкопористых силикагелеи не может быть использована полностью, а крупнопори­стые силикагели имеют слишком низкую ад­сорбционную активность. Предпочтительнее всего силикагели с размером пор 3-3,5 мкм, обладающие оптимальной способностью ад­сорбировать образующие помутнение белки.

Другой важнейший критерий выбора сили­кагелей — распределение зерен по величине. Чем меньше размер зерен, тем быстрее закупорится фильтр, однако крупные частицы (свыше 40 мкм) гораздо менее эффективны. Лучшими ад­сорбционными свойствами обладают частицы размером от 8 до 20 мкм.

4.6.2.4.2. Поливинилполипирролидон (пвпп)

ПВПП — органическое соединение (рис. 4.95), которое «сшито» в трех плоскостях и дополни­тельно укреплено молекулярными цепочками.

478

Рис. 4.95. Структура ПВПП.

Красным цветом выделены

адсорбированные фенольные

вещества

ПВПП является порошком, нерастворимым ни в одном из известных растворителей, но слегка набухающим в воде.

ПВПП известен тем, что он адсорбирует дубильные (фенольные) соединения путем образования водородных связей с ними. Во­дородная связь зависит от рН — в щелочных растворах адсорбированные фенольные соеди­нения снова десорбируются. Благодаря этому ПВПП можно регенерировать и многократно использовать. В Германии разрешено приме­нять не более 50 г ПВПП/гл пива.

Обычно ПВПП применяют в комбинации с силикагелями, иногда — без них. Можно:

  • добавлять ПВПП в дозатор кизельгурово- го фильтра— в этом случае он будет невоз­ вратным;

  • использовать содержащие ПВПП фильт­ рующие пластины;

  • проводить стабилизацию с регенерацией ПВПП.

Последний вариант нуждается в более де­тальном рассмотрении, поскольку в настоя­щее время он находит все большее примене­ние.

Стабилизация пива с регенерацией ПВПП

Установка состоит из намывного фильтра с горизонтально расположенными фильтрую­щими элементами с центробежной разгрузкой, а также дозатора и насоса (рис. 4.96).

Перед началом стабилизации из фильтра в направлении сверху вниз при помощи угле­кислого газа вытесняется вода, оставшаяся после стерилизации (1). Лежащий на ситах регенерируемый ПВПП сбрасывается при

вращении фильтр-пакета и возвращается в до­затор (2). Фильтр ополаскивается водой при вращении фильтрующих элементов. Остатки ПВПП откачиваются в дозатор (3). Фильтр остается под избыточным давлением СО2.

После этого фильтр наполняется отфиль­трованным пивом и одновременно из дозато­ра поступает некоторое количество ПВПП (4), который осаждается на ситах. В потоке при текущем дозировании происходит стабилиза­ция пива (5). Унесенные с пивом мелкие час­тицы ПВПП отделяются в установленном на выходе небольшом улавливающем фильтре.

В конце стабилизации оставшееся пиво вытесняется деаэрированной водой (6). В на­чале регенерации слой ПВПП промывается теплой водой (7). После этого при температу­ре 85 ° С фильтр заполняется циркулирующим 1%-ным раствором каустика (8). Затем ще­лочь вытесняется горячей водой, через фильтр прокачивается кислота, и в заключенеи вся ус­тановка стерилизуется путем циркуляции го­рячей воды (9).

Циркуляция горячего каустика является эффективным способом регенерации ПВПП. Большая часть полифенолов вымывается уже с первой порцией щелочи, которая из-за ду­бильных веществ приобретает интенсивный черный цвет и уже больше не используется для восстановления ПВПП. Из-за высокой кон­центрации, температуры и цвета данную пор­цию нельзя сливать прямо в канализацию; она должна поступать в выравнивающий резерву­ар и разбавляться там другими сточными во­дами.

Вторая порция щелочи загрязняется не так сильно и используется при следующей регене­рации вместо первой порции. В настоящее вре-

479

Рис. 4.96. Стабилизация пива с регенерацией ПВПП

(1) Перед началом стабилиза­ции фильтр наполнен деаэрированной водой; вода сверху вытесняется СО2 и тем самым исключается попадание кислорода

(2) Лежащий на ситах регенерируемый ПВПП сбрасывается при вращении фильтр-пакета. К нему добавляется вода и он возвращается дозатор

(3) При вращении фильтрую­щих элементов фильтр ополаскивается водой. Остатки ПВПП откачиваются в дозатор. Фильтр остается под избыточным давлением СО2

480

(4) В этой стадии фильтр наполняется отфильтрован­ным пивом и одновременно из

дозатора на фильтрующие элементы намывается ПВПП, который равномерно распре­деляется и осаждается по всей поверхности сит. После заполнения пивом фильтр переключают на режим циркуляции (= нанесение предварительных слоев)

(5) Пиво стабилизируется

ПВПП, однако никакой

фильтрации при этом не

происходит. Унесенные с

пивом мелкие частички ПВПП

отделяются в установленном

на выходе небольшом

улавливающем фильтре

(6) Когда процесс завершен, оставшееся пиво вытесняется

деаэрированной водой и фильтрование заканчивается

481

(7) Регенерация начинается с

промывания слоя ПВПП

теплой водой при температуре

45 °С

(8) Регенерация ПВПП

происходит с помощью

горячего или теплого 1%-ного

раствора гидроксида натрия,

циркулирующего через фильтр. Щелочь приобретает черный цвет из-за реакции с десорбированными полифено­лами

(9) Для нейтрализации щелочи

через фильтр прокачивается

подкисленная вода (0,1-0,2%

HNO3). После этого фильтр

стерилизуется в режиме

циркуляции

482

мя методом тонкой фильтрации пытаются очи­щать щелочь от всех примесей и вновь исполь­зовать ее для восстановления ПВПП.

Перед использованием ПВПП 1 кг его сус­пендируют в 9 л воды. На каждый м2 фильт­рующей поверхности необходимо около 200 г ПВПП. При каждом цикле теряется от 0,5 до 1% ПВПП.

Вместо добавления ПВПП в фильтр на не­больших пивоваренных предприятиях могут применяться и ПВПП-содержащие фильтру­ющие модули. При прохождении пива через содержащие ПВПП фильтрующие слои из цел­люлозы ПВПП адсорбирует полифенолы из пива, и они выделяются на фильтрующей по­верхности. Такой фильтр можно ополаскивать, регенерировать и стерилизовать до 30 раз. Но­минальная пропускная способность за один цикл фильтрования составляет в среднем 20 гл пива/м2 поверхности.

При таком фильтровании однако удаление полифенолов по мере прохождения пива про­исходит неравномерно, так как адсорбционная способность модуля постепенно падает. В этом случае все пиво с одного цикла фильт­рования необходимо смешивать в форфасе и тем самым выравнивать концентрацию поли­фенолов.

4.6.2.4.3. Антиоксиданты

Как будет рассмотрено в следующих разделах, после розлива вкус пива изменяется из-за ста­рения карбонилов, которое ускоряется в про­цессе их окисления. Добавляя соединения, которые противодействуют окислению (анти­оксиданты), этот процесс можно в существен­ной мере замедлить.

Довольно сильно препятствует окислению карбонилов и тем самым замедляет старение вкуса обработка пива двуокисью серы. SO2 об­разуется дрожжами во время брожения; интен­сивность ее синтеза зависит от расы дрожжей [144]. Этого количества образовавшейся в ходе брожения SO2 хотя и явно недостаточно для длительной стабилизации вкуса, но оно все же обеспечивает определенную защиту пива от ста­рения вкуса.

Для обеспечения гарантированной вкусо­вой стойкости пива добавляют SO2 в форме сульфитов и тем самым добиваются сильно­го замедления старения вкуса.

Равным образом действует и L-аскорби-новая кислота.

По немецкому Закону о чистоте пивоваре­ния применение антиоксидантов запрещено.

4.6.2.4.4. Добавление силиказолей

Золи кремневой кислоты (силиказоли) явля­ются коллоидными растворами кремневой кислоты (SiO2) в воде. Стабильные силика­золи содержат несвязанные круглые частич­ки размером от 5 до 150 нм из высокоочищен-ной аморфной кремневой кислоты. Эти час­тички не имеют внутренних пор и несут отрицательный электрический заряд.

Препараты на основе силиказолей приме­няются в пивоварении для улучшения освет­ления и фильтруемости пива, и в меньшей степени для повышения коллоидной стойко­сти пива. Силиказоли добавляют (в количе­стве около 50 мл золя/гл пива — 30-60 мл золя/гл) чаще всего после окончания сбражи­вания экстракта, перед началом стадии выдер­живания пива при низких температурах, но возможно их внесение и в готовое охмеленное сусло, и в пиво перед фильтром.

Благодаря связыванию частичек кремне­вой кислоты с белковыми соединениями в пиве образуется гидрогель, частицы которого вызывают помутнение, флокулируют и, нако­нец, седиментируют со скоростью опускания 5-7 м/день. Таким образом, применение си­ликазолей улучшает осветление и фильтруе-мость пива. Гидрогель полностью удаляется из пива, так что его использование не проти­воречит немецкому Закону о чистоте пивова­рения.

Для нахождения оптимальной дозировки необходимо провести предварительные экспе­рименты. При этом следует стремиться к дос­тижению оптимального соотношения цены и полученного эффекта.