Типичный цикл работы фильтра-пресса

Наименование стадии	Продолжительность стадии, мин	Давление, бар
Заполнение	4	–
Фильтрация	20	0,7
Предварительный отжим	3	0,5
Промывка	46	0,7…0,9
Отжим	8	0,5…1,5
Удаление дробины	34	–
Итого:	115	–

8.6. Проблемы, возникающие при фильтровании сусла, и пути их решения

При фильтровании затора может возникнуть целый ряд проблем, поэтому для пивовара первостепенной задачей является предвидеть их, а если проблемы возникли, то умение их квалифицированно устранить.

1. Если оборудование для разделения затора предварительно не разогреть, то первая порция затора будет охлаждаться, в то время как последующая порция будет иметь более высокую температуру. Разница температур может привести к осаждению гуммивеществ и β-глюкана, что увеличит вязкость сусла, следовательно, скорость потока уменьшится.

Еще худший вариант, когда эти вещества закупоривают щели в сите чана или поры фильтрующих пластин, еще более снижая скорость потока. В чанах эта проблема частично решается подачей под сита горячей воды, так как это может привести к повторному растворению гуммивеществ.

2. Повреждение твердых частиц затора при его перемешивании может также привести к образованию геля глюкана. Это происходит тогда, когда β-глюкан подвергается воздействию сил сдвига. Силы сдвига возникают наиболее часто при перемешивании затора, гарантирующем равномерное распределение температур во время запрограммированной паузы. Наиболее распространенной причиной этого является использование мешалок со слишком высокой скоростью вращения или мешалок с конструкцией лопастей, которые создают силу сдвига на краю лопасти.

Данная проблема может быть решена путем применения конструкции заторных чанов с установкой децентрализованной (на 5 %) мешалки и наклонного днища. Медленно вращающаяся мешалка большого диаметра с тремя различными углами атаки гарантирует эффективное перемешивание, в то время как воздействие сил сдвига снижается до минимума.

Следует отметить, что частично эта проблема может быть решена использованием хорошо растворенного солода (табл. 8.9).

Таблица 8.9

Качество солода, процесс затирания и скорость фильтрации

Способ приготовления сусла	Содержание β-глюкана, мг/л	Вязкость сусла, мПа·с	Фильтрат, зернопродукта за 30 мин, л/кг
Незначительно растворенный солод
Процесс затирания с двумя отварками	1290	2,06	2,5
Сокращенный способ затирания	1330	3,38	1,7
Хорошо растворенный солод
Способ затирания с двумя отварками	364	1,98	2,8
Сокращенный способ затирания	383	2,27	2,2

3. Перекачивание затора из заторного котла в оборудование для разделения затора является также рискованной стадией. Образование геля может быть снижено путем поддержания скорости перекачки затора не более 1,5 м/с и использованием насосов с широкой горловиной. Использование солода плохого качества без низкотемпературной паузы для действия глюканазы и без использования термостабильной β-глюканазы может привести к присутствию в сусле непрогидролизованного β-глюкана.

Если вышеназванная проблема возникает, единственный способ поправить ситуацию – продолжать процесс при уменьшенной скорости потока, а после этого провести санитарную обработку оборудования для удаления всех остатков с помощью системы CIP.

4. Использование слишком тонкого помола при работе на фильтре-чане снижает проницаемость слоя дробины и, следовательно, скорость потока сусла. Требуется сохранить значительное количество неповрежденной шелухи, чтобы слой дробины оставался рыхлым. Это может происходить из-за неправильно настроенной дробилки или неправильного обращения с затором (истирание частиц вследствие слишком интенсивного перемешивания), фильтрующий слой дробины может быть уплотнен на сите.

5. Слишком быстрое добавление промывной воды или слишком быстрый сбор фильтрата также могут привести к тому, что слой дробины сильно уплотнится на фильтрационном сите. Если это происходит, то можно дать воду под сито, чтобы слой дробины поднялся. Это приводит к замедлению процесса и получению в течение некоторого времени мутного сусла.

6. При использовании несоложеного сырья проблемы могут возникать при применении его в большом количестве или плохом перемешивании. Оно может находиться в виде «непроницаемого» слоя в дробине. Эта проблема может быть частично решена использованием фильтрационного чана, где фильтрующий слой дробины может быть разрыхлен

7. Может иметь место слишком высокая разница между различными показателями (экстрактивностью, кислотностью и др.) на производстве и лабораторными исследованиями. Следует установить «узкое место» процесса фильтрации, провести анализ помола и анализ дробины.

8. При высокой плотности последней промывной воды необходимо провести следующие мероприятия:

– повысить концентрацию первого сусла (тогда больше воды останется на промывку);

– взять полную пробу последней промывной воды недалеко от чана, так как фрагментарная проба может не отражать действительного положения;

– проверить работу рыхлителя;

– проверить однородность принятого на склад солода (брать пробы звездообразно);

– проверить, находится ли в горизонтальном положении фильтр-чан (сита).

9. Если наблюдается слишком высокое значение экстракта в дробине, то рекомендуется проверить состав помола (очень грубый), проверить интенсивность затирания (очень слабая).

10. Очень высокая мутность. Рекомендуется проверить: ширину шлица ситчатого днища, плотность укладки сит, качество солода, высоту подъема разрыхлителя.

11. Очень высокое содержание твердых частиц. При затирании в двух посудах вероятно незначительная часть затора осталась в одной из них. Продлить повторную промывку.

12. Очень продолжительная фильтрация. Проверить качество солода, помол, перегружен ли фильтр-чан; осуществлять непрерывное перемешивание во время всего времени фильтрования при скорости вращения 2…3 м/мин (нужен регулятор частот); проверить конструкцию фильтра-чана.

13. Нагрузка на дно фильтрационного аппарата. Необходимо обращать внимание на нагрузку на дно фильтрационного аппарата, которая может быть очень большой, что нежелательно для качества фильтрации. Это возникает из-за использования неадекватных режимов дробления. Как правило, проблема заключается не в конструкции фильтрационного аппарата, а в системе дробления, когда материал оказывает на дно большую нагрузку. Причин здесь две – слишком высокий слой дробины и деформация дна аппарата.

В первую очередь это касается тех предприятий, которые все еще работают с сухим дроблением и имеют проблемы при использовании фильтрационного аппарата. Рекомендуется контролировать на своем заводе нагрузку на дно фильтрационного аппарата. Шелуха в фильтрационном чане является вспомогательным фильтрующим материалом; существуют определенные рекомендации, какая часть помола должна приходиться на долю шелухи.

14. Синяя варка. Может возникнуть при недостаточном осахаривании крахмала. Синей называется потому, что йодная проба с такой варки имеет неправильный цвет (синий, фиолетовый, серый). Рекомендуется оптимизировать температуру подаваемой на промывку воды (она, возможно, завышена); проверить способ затирания (возможно, он является слишком сокращенным и не подходит для процесса).