7.7. Фильтруемость пива

Хорошая фильтруемость пива является предпосылкой безукоризненного его осветления при обычной производительности фильтра (в час или в течение срока его эксплуатации) и приемлемом (низком) расходе фильтрующих материалов. Нарушения процесса фильтрования проявляются двояко:

• фильтр не обеспечивает предусмотренной производительности, вследствие чего не выполняется суточное или сменное задание по фильтрованию,

• фильтрат после осветления получается неприемлемого качества по содержанию дрожжей или микроорганизмов.

В первом случае имеет место слишком быстрое повышение давления, вследствие чего или падает часовая производительность фильтра, или преждевременно достигается предельное давление фильтра при постоянной его производительности в гектолитрах. За время, предусмотренное на фильтрование, требуется провести вывод из эксплуатации, отмучивание, промывку и повторный запуск фильтра. Так как на это уходит много времени, зачастую стерилизацией фильтра пренебрегают, из-за чего наряду с неудовлетворительными количественными показателями фильтрования повышается и риск инфицирования. Увеличивается и расход кизельгура, так как предварительная намывка фильтра производится лишь частично, а очень высокое текущее дозирование обусловливает более длительные простои.

Во втором случае при неудовлетворительном осветлении давление в фильтре повышается нормально или даже непропорционально медленно, но фильтрат не достигает желаемой прозрачности (вместо обычных значений мутности 0,5-0,7 ед. EBC мутность характеризуется значениями более 2 ед. ЕВС), что приводит к сильной перегрузке последующего фильтр-пресса. При фильтровании только через намывной слой кизельгура это вызывает необходимость повторного фильтрования. Причины указанных явлений могут быть разными (см. ниже).

7.7.1. 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).