Технологическое оборудование отрасли"-пивоваренное производство

Рис. 4. Тарельчатый фильтр: 1 — фильтровальная ячейка; 2 — соединительная трубка; 3 — устройство для устранения трещин в осадке; 4 — устройство для распределения промывной жидкости; 5 — устройство для удаления осадка; 6 — бор

Фильтрование происходит через вспомогательное фильтрующее средство (кизельгур), намываемое на фильтровальные перегородки. Намывание слоя необходимо, так как частицы вспомогательного средства, применяемого для текущего дозирования, слишком малы, чтобы удерживаться на фильтрующей опоре (подложке).Поэтому различают 2 этапа процесса:

Нанесение фильтрующего слоя;

Фильтрование с текущим дозированием

Основной принцип намывки фильтрующих слоев — происходит через мелкоячеистую ткань с размером отверстий 70−100 мкм или через другую фильтрующую перегородку с мелкими отверстиями, размер которых больше мелкого диатомита (2−4 мкм). Если наносить только тонкий кизельгур, то он проникал бы сквозь подложку, пиво становилось бы мутнее, чем было раньше. Достижения безупречного эффекта фильтрующий слой наносится в 3 приема:

Первичный или предварительный слой; деаэрированная вода или фильтруемое пиво циркулирует через фильтр вместе с концентрированной суспензией грубого кизельгура при избыточном давлении 2−3 бара. При этом образуется стабильный против изменения давления первичный слой, который должен препятствовать попаданию мелкого кизельгура в фильтрат. Этот первичный слой является важнейшим элементом для дальнейшего нанесения кизельгура и фильтрования вообще. Частицы этого первичного слоя опираются друг на друга и взаимно препятствуют своему дальнейшему передвижению. Для первичного слоя расходуется примерно 700−800 г/м2 кизельгура, что составляет 705 от всего кизельгура, применяемого для фильтрования пива. Основной или предохранительный слой; он был предназначен для того, чтобы после предварительных слоев уже первый фильтрат был прозрачным. Этот слой вновь намывается с помощью деаэрированной воды или фильтруемого пива, но для него используют более мелкие частицы кизельгура.

Они задерживают муть и снижают закупоривание фильтр. Большое значение имеет равномерность нанесения слоев на всю фильтровальную площадь. Утонченная поверхность в середине или с краев приводят к неравномерности прохождения фильтрата и могут быть причиной повышенной мутности. Всего на основные слои с общей толщиной 1,5−3 мм расходуется около 1000 г/м3 кизельгура. Процесс длится 10−15 минут

Рис. 5 — Нанесение кизельгура, апредварительный слой, б — основной слой, в — текущее дозирование. Текущее дозирование; служит прежде всего для того, чтобы поддерживать проницаемость кизельгура, а значит производительность фильтра после начала фильтрования на постоянной уровне. Постоянная производительность необходима, так как скачки давления или неравномерность стекания пива разрушают нанесенные слои кизельгура. Пиво получается с повышенной мутностью. Постоянная производительность означает неизменное увеличение разности давлений на входе и выходе из фильтра. Необходимо приложить все усилия, чтобы повышение разности давлений происходило медленно и равномерно до достижения предельного избыточного давления. Расход кизельгура для текущего дозирования составляет 60−120 г/гл пива. Контроль над фильтрованием. Во время фильтрования пива следует вести контроль:

за расходом фильтровальных материалов на основной слой;

— за расходом фильтровальных материалов на дозирование;

— за количеством пива, поступающего на фильтрование;

— за концентрацией дрожжевых клеток;

— за процессом фильтрования. Для этого через определенные промежутки времени, например, через каждые 30 мин, записывают давление перед фильтром и после него, скорость протекания, мутность. Далее проводят оценку фильтрования по общей продолжительности процесса, количеству отфильтрованного пива, разнице давлений в начале и конце фильтрования. Рассчитывают расход фильтровальных материалов, среднюю скорость фильтрования, средний прирост давления в час. Кизельгуровый шлам. При среднем расходе кизельгура 150−180 г/гл пива количество кизельгурового шлама в год для завода производительностью 10 млн.

дал пива составит более 1300 т. Кизельгуровый шлам после фильтрования представляет собой вязкий, клейкий и не предназначенный для длительного хранения отход, состоящий в основном из воды, кизельгура и белка, который характеризуется высокими значениями показателя ХПК (химическое потребление кислорода), и должен быть утилизирован. Кизельгуровый шлам можно использовать в качестве удобрения для растений. Он улучшает структуру почвы, а растения могут утилизировать содержащийся в нем азот. Однако для предварительной подготовки использовать шлам в сельском хозяйстве невозможно, поскольку он содержит значительное количество органического азота, поэтому его внесение может привести к накоплению в почве и воде нитратов. Снизить объем шлама и повысить длительность его хранения можно за счет удаления из него воды с помощью автоматического камерного фильтр-пресса до массовой доли воды 53% (максимум до 46%), что в 2 раза снижает массу шлама. Кроме того, снижение влаги в шламе способствует замедлению процессов разложения, что особенно важно в летнее время. Для подавления жизнедеятельности микроорганизмов в шлам вводят консерванты или поверхно-активные вещества. Модернизация тарельчатого кизельгурового фильтра. Для модернизации фильтра необходимо определить параметры, требующие усовершенствования или замены. При применении кизельгура возникает вероятность попадание мелких частиц в пиво. Таким образом, нельзя полностью гарантировать качество пива.

Для устранения этой проблемы необходимо применять сито с минимальными размерами частиц, соблюдать все правила намывания кизельгура. Необходима ежедневная промывка фильтра горячей водой и периодическая мойка моющими реагентами. Это позволяет продлить срок работы фильтра. В качестве модернизации установки следует оборудовать ее промывочной системой, которая включает в себя подачу воды, моющих средств. Использованную воду сливать в канализацию, а моющие вещества можно использовать повторно. Конструкция тарельчатого фильтра не подвергается модернизации. Процесс фильтрования заключается в следующем — пиво прокачивается сквозь намывной слой кизельгура, после чего проходит по элементу и затем выводится из фильтра. Текущее дозирование кизельгура происходит через канал, расположенный внутри.

После того, как процесс фильтрования пива заканчивается, остатки пива вытесняются СО2 и при этом на фильтре остается наименьшее количество фильтруемого пива. Также для фильтрации применяется специальный привод, который обеспечивает вращение фильтрующих элементов, что позволяет под действием центробежной силы удалить кизельгур с фильтрующих элементов. После чего, использованный пастообразный кизельгур удаляется через устройство, которой находится внизу фильтра. Заключение

Использование кизельгура при фильтровании пива является перспективным и эффективным способом фильтрации пива. Фильтрованное, с помощью кизельгура, пиво отвечает всем требованиям качества и безопасности пищевых продуктов. Но использования кизельгура без применения дополнительного оборудования не возможно, для решения этой проблемы применяют тарелочный фильтр. На его поверхность намывается в несколько слоев разный по степени измельчения кизельгур. Таким образом, совместное использование кизельгура с тарелочным фильтром является наиболее оптимальным. Литература

Главачек Ф., Лхотский А. Пивоварение. М.: Пищевая промышленность, 1977

Гуревич П.А., Докучаева И. С., Герасимов М. К. Технологические и биохимические основы алкогольсодержащих напитков. Учебное пособие. -СПб:" Проспект науки", 2007. — 448с. Ермолаева Г. А., Колчева Р. А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков: Учеб.

для нач. проф. образования. — М.: ИРПО; Изд. Центр «Академия», 2000. — 416 с. Кунце В. Технология пива и солода.

Перевод с нем. 8-го изд. Под общ. ред. Тихонова В. Б. — СПб.: Профессия, 2003. 912 с., более 600 цв. ил., тв. пер. Меледина Т. В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении.

— СПб.: Профессия, 2003. 304 с., ил., табл., тв. пер. Меледина Т. В., Дедегкаев А. Т., Баланов П.

Е. Технология пивного сусла. — Ростов-н/Д: Феникс, 2006. — 224с. :ил.(Высшее образование) Фараджева Е. Д., Федоров В. А. Общая технология бродильных производств-М.: Колос, 2002.-408с.:

ил.(Учебники и учебные пособия для студентов ВУЗов).