книги из ГПНТБ / Главинский Д.Г. Современная техника пивоваренного производства

При использовании более плотных пластин типа СК и СФ пиво полностью освобождается от дрожжей и становится обес­ пложенным. Плиты опираются ручками на опорные балки пере-

а — при фильтрации, б — при разгрузке, / —поступление нефильтрованного пива, 2 — сброс давления, 3 — выход фильтрованного пива.

Рис. 115. Пластинчатый фильтр:

движной станины. Впереди фильтра на балках неподвижно укреплена передняя плита, а в задней части установлена ана­ логичной конструкции подвижная плита, в которую упирается винт с маховиком для стяжки плит фильтра.

142

В верхних и нижних частях силуминовых плит имеется по два кольцевых прилива, в которых при сборке образуются че­ тыре продольных канала для подвода нефильтрованного и от­ вода фильтрованного пива. Поступая через кольцевые приливы

СЕПАРАТОРЫ ДЛЯ ОСВЕТЛЕНИЯ ПИВА

В отличие от фильтров, заправленных фильтрационной мас­ сой, картоном или диатомитом, осветление пива в которых до­ стигается механическим задержанием дрожжей и других посто­ ронних включений на мелкопористой поверхности фильтрующе­ го материала, осветление пива на сепараторах базируется на использовании центробежной силы и особенно на разности от­ носительной плотности жидкой фазы и мути, образуемой посто­ ронними включениями.

Несмотря на то что осветление пива на сепараторах имеет много преимуществ по сравнению с фильтрацией, широкое при­ менение в производстве пива они нашли только в последнее вре­ мя, после усовершенствования их конструкции и снижения стои­ мости.

Барабаны современных сепараторов для пива при диаметре 400—800 мм вращаются с частотой не менее 5000—6000 об/мин. Развивающиеся при этом окружная скорость и центробежная сила требуют применения стали особо прочных марок для изго­ товления сепараторов, что стало доступным только за послед­ ние годы в связи с успешным развитием металлургии.

Принцип центробежного осветления жидкостей подробно ос­

взвешенных в нем частиц и вязкости продукта, но и от времени пребывания пива в сепараторе. Поэтому на одном и том же се­ параторе можно получить разную степень осветления при раз­ личной производительности в зависимости от сорта, мутности и количества пива, направляемого в сепаратор.

Для достижения высокой степени осветления пива многие пивоваренные заводы используют сепараторы совместно с фильт­ ром. В этом случае сепаратор не дает высокой степени освет­

143

ления, но зато работает с повышенной производительностью и снижает нагрузку на фильтр. При работе одного сепаратора удается (со значительным снижением его производительности)

Рис. 116. Сепараторы

а — ВСП;

достигнуть высокой степени осветления (до 95% дрожжевых клеток), однако добиться получения обеспложенного пива на се­ параторах чрезвычайно трудно. По количеству микроорганизмов лучшие показатели имеет пиво, подвергнутое повторной фильт­ рации (после сепаратора) на диатомитовом или картонном пла­ стинчатом фильтре.

144

Дополнительная фильтрация способствует повышению про­ изводительности сепараторов в три раза. Наряду с этим приме­ нение сепараторов позволяет снизить производственные потери

для пива:

6 — «Вестфалия».

пива до 0,4% (по сравнению с лучшими марками фильтров), значительно сократить численность обслуживающего персонала, облегчает переход с одного сорта пива на другой и значительно уменьшает потребность в производственных площадях.

В то же время к недостаткам работы сепараторов следует отнести незначительное нагревание пива в процессе сепариро­

145

вания (0,5—3°С), высокую стоимость и относительно малую производительность при работе без фильтра.

В современных сепараторах хорошо решен вопрос удаления шлама из грязевой камеры. В них можно вести сброс осадка к промывку камеры водой на ходу или с непродолжительными остановками.

Впроцессе работы сепаратора создается напор, достаточный для подачи пива на фильтр и преодоление его сопротивления.

Как показала практика, после сепарирования в пиве незна­ чительно нарушается коллоидная структура, содержание угле­ кислоты и пенистость.

Плавский машиностроительный завод «Смычка» также вы­ пускает герметизированные сепараторы для пива марки ВСП (рис. 116,а) производительностью 300 дал пива в час, с часто­ той вращения 4440 об/мин и марки ВПО производительностью 500 дал/ч, с частотой вращения 5000 об/мин.

По техническим показателям последний сепаратор близок к наиболее современным образцам сепараторов для пива. На вы­ ходе продукта создается давление 0,3 МПа (3 кг/см2), что по­ зволяет подавать пиво в танки с противодавлением, не прибегая

кнасосу.

Внастоящее время на многих отечественных пивоваренных заводах при­

меняются многотарелочные сепараторы фирм «Альфа Лаваль» (Швеция) и «Вестфалия» (ФРГ) (рис. 116, а). Сепараторы герметизированы, пиво нахо­ дится в них постоянно под одинаковым давлением и не соприкасается с воз­ духом, что предохраняет пиво от окисления и потерь углекислоты.

Высокое давление пива (80—100 кПа) на выходе сепаратора достигается вмонтированным внутрь отводящим насосом. Все части сепараторов, сопри­ касающиеся с пивом, изготовлены из нержавеющей стали или бронзы.

Приводится сепаратор в движение от индивидуального фланцевого элект­ родвигателя. Для сокращения времени разгона при пуске на сепараторе уста­ новлен электродвигатель большей мощности, чем требуется для работы. Эго вызвано большой вязкостью смазочного масла в условиях холодного лагер­

146

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ БРОЖЕНИЯ И ДОБРАЖИВАНИЯ

На отечественных пивоваренных заводах автоматизация контроля и управления технологическими процессами в бродиль­ ных цехах еще мало применяется. Температура и концентрация сухих веществ в бродящем сусле измеряются периодически вручную с помощью общеизвестных и простейших средств (по­ гружные термометры и сахарометры).

Дрожжевое брожение является биологическим процессом, и поэтому автоматизация его сопряжена со значительными труд­ ностями.

Брожение сусла зависит от расы и работоспособности дрож­ жей, химического состава сусла, чистоты среды и многих других факторов, трудно поддающихся регулированию. Наиболее до­ ступным средством регулирования технологических процессов брожения и дображивания является поддержание необходимого температурного режима. На большинстве заводов измерение температуры производится вручную, с помощью спиртовых тер­ мометров. На отдельных заводах имеются дистанционные тер­ мометры типа ТД-620, позволяющие следить за температурой брожения с рабочего места мастера.

Только в последнее время вопросу автоматизации контроля производства пивоваренные заводы начали уделять большое внимание.

На ряде заводов в закрытых бродильных чанах установлены полупроводниковые термосопротивления типа ММТ-4, концы ко­ торых выведены на центральный пульт и присоединены к кон­ тактным кнопкам. При нажатии на соответствующую кнопку датчик бродильного чана через реле подключается к мостовой схеме и стрелка прибора показывает температуру в данном чане с точностью до 0,5 град.

На других заводах в бродильных чанах установлены дат­ чики-термометры сопротивления, соединенные проводами с цент­ ральным щитом, на котором смонтированы логометр типа ЛП-53 и 12-точечные переключатели типа СП-2 с серией подгоночных катушек. Каждый переключатель обслуживает группу бродиль­ ных чанов. Переключая ручку прибора, наблюдают за показа­ ниями температуры в каждом чане на шкале логометра.

Автоматизация управления в бродильных цехах требует раз­ работки специальной программной системы, позволяющей регу­ лировать температуру в зависимости от степени сбраживания сусла.

Значительный интерес представляет автоматизированное бродильное от­ деление пивоваренного завода фирмы Sicks Rainier Brewing Со (США). Этот завод оборудован бродильными танками новой конструкции и комп­ лексом устройств для автоматизированной мойки и дезинфекции аппаратуры. Температура сусла, пива и дрожжей контролируется и регулируется с цент­

147

рального пульта управления. Соприкасающееся с продуктами оборудование изготовлено из нержавеющей стали или пластмассы, а продуктовые трубо­ проводы — из гладких труб из нержавеющей стали и внутри покрыты эпок­ сидной смолой. Наружная поверхность танков снабжена полыми ребрами, которые служат поверхностями охлаждения. Наружная поверхность танков теплоизолирована.

В помещении бродильни расположена установка для кондиционирования воздуха, подающая в цех охлажденный стерильный воздух.

На шестом этаже завода находятся сборники горячего сусла, из которых оно направляется для осветления на сепараторы «Де Лаваль», после чего охлаждается в пластинчатых холодильниках до начальной температуры бро­ жения. На специальном пульте сосредоточена автоматическая система управ­ ления процессами осветления и охлаждения сусла, включая стерилизацию и подачу воздуха для аэрации сусла. На пульте имеются кнопочное управление и реле времени, с помощью которых пневматически регулируемые клапаны и насосы осуществляют автоматизированную мойку, стерилизацию и промывку стерильной водой аппаратуры и коммуникаций.

С помощью кнопочного управления с реле времени проводится цирку­ ляционная мойка танков и трубопроводов (в несколько приемов) горячим дезинфицирующим раствором с вытеснением их стерильной водой.

0,1 град. Показания температуры передаются от всех танков на щит, находя­ щийся в помещении мастера бродильни. Закрытое брожение сусла происходит при давлении не более 5 МПа. Предохранительным устройством от избыточ­ ного давления и разрежения служит гидравлический затвор в виде U-образ- ной трубки из органического стекла.

Степень насыщения пива углекислотой является одним из важнейших показателей его качества. Содержание углекислоты в пиве зависит от давле­ ния и температуры, кото­ рые поддерживаются в ла­ герных танках в период дображивания (рис. 117).

Не менее важное зна­ чение имеет также конст­ рукция шпунт-аппарата, обеспечивающего поддер­ жание заданного давле­ ния в танке. В лагерных подвалах используются шпунт-аппараты различ­ ных конструкций: гидрав­ лические, рычажные, мем­ бранные и сильфонные.

Гидравлические шпунтаппараты просты в изго­ товлении и эксплуатации. Они обладают достаточ­

ной точностью ддя поддержания постоянного избыточного давле­ ния в лагерных'танках, однако приспособлены они только для одного заданного давления и не поддаются регулированию. Для

148

поддержания давления 40—50 кПа (0,4—0,5 кг/см2) их высота должна быть равна 4—5 м, что ограничивает возможность их ши­ рокого применения для этой дели.

Рис. 118. Шпунт-аппа­ раты:

вакуум-клапан, 4 — до­ полнительный груз, 5 — основной груз;

б — мембранный швед­ ский: 1 — регулировочная

мембрана, 6 — клапан, 7—

пана, 5 — цилиндр корпу­ са, 6 — сильфон, 7 — га­

Рычажные шпунт-аппараты, или предохранительные клапа­ ны, обладают ограниченной чувствительностью и требуют посто­ янного внимания и ухода. Большинство шпунт-аппаратов не приспособлены для предупреждения образования вакуума в тан­

149

ках. При подключении лагерного танка к насосу без предвари­ тельной подачи в танк сжатого воздуха или углекислого газа происходит сплющивание танков вследствие образования в них разрежения.

Известный интерес представляет комбинированный шпунт-апнарат марки АРН фирмы «Хансен» (Дания) (рис. 118, а). Он представляет собой рычаж­ ный предохранительный клапан с изогнутым хвостовиком, на конце которого подвешиваются грузики-шайбы массой по 250 г. Такой шпунт-аппарат позво­ ляет устанавливать в танках давление в пределах 20—100 кПа (0,2— 1,0 кГ/см2). Встроенный в аппарат вакуум-клапан срабатывает при возникно­ вении в танке разрежения 50 мм рт. ст.

Шпунт-аппарат укомплектован манометром, показывающим давление в танке, и приспособлением для наблюдения за прохождением углекислого газа.

Более чувствительны и надежны в работе мембранные шпунт-аппараты. Их выпускают в Швеции со специальными высокочувствительными нержаве­ ющими пружинами (рис. 118,6). При длительной работе пружины теряют эластичность и требуют замены.

Мембранного типа шпунт-аппараты марки ГГ-2 более совер­ шенной конструкции разработаны Всесоюзным научно-исследо­ вательским институтом пиво-безалкогольной промышленности (ВНИИПБП). Шпунт-аппарат ГГ-2 (рис. 118, б) представляет собой цилиндрическую камеру, сверху закрытую резиновой мем­ браной. В днище камеры расположено гнездо воздушного кла­ пана. В боковой части корпуса имеется штуцер с гнездом для присоединения его к танку и для установки манометра. Мем­ брана в центре имеет утолщение, представляющее собой рези­ новый клапан, перекрывающий гнездо воздушного клапана.

Над мембраной размещен герметически закрытый сильфон, который выполняет роль пневматической пружины. Сильфон верхней частью упирается в накидную крышку, навинчиваю­ щуюся на цилиндрический корпус. При навинчивании крышки сильфон сжимается, давление внутри него увеличивается и ниж­ ней частью он упирается в мембрану, создавая заданное проти­ водавление. Степень сжатия сильфона может быть отрегулиро­ вана по рискам на шкале.

Работает сильфон следующим образом. Завинчивая крышку, сильфон сжимают до заданного противодавления. При дости­ жении внутри танка давления выше заданного давление газа внутри камеры приподнимет мембрану вверх и откроет отвер­ стие воздушного клапана. Излишки газа в танке будут стравли­ ваться в атмосферу. Когда давление в танке снизится до задан­ ного, мембрана под давлением сильфона опустится вниз и за­ кроет отверстие воздушного клапана.

Во ВНИИПБП разработан также высокочувствительный ва­ куум-прерыватель (рис. 119), который сообщает танк с атмос­ ферой при возникновении в нем незначительного разрежения.

Прибор представляет собой резиновую трубку, концы кото­ рой закреплены на двух штуцерах и образуют внутри нее по­ лость, которая сообщается через нижний штуцер с газовым про­

150