Качество фильтрования оценивается последующим показателям:

♦    по мутности (прозрачности) пива;

♦    по содержанию микроорганизмов.

9.9.1. Мутность пива

Мутность пива можно оценить путем сравнения ее со стандартной мутностью, напри­мер мутностью раствора формазина (система ЕВС) или диоксида кремния (табл. 9.17), однако более полное представление дают данные по измерению мутности пива на при­борах (табл. 9.18), градуированных в единицах мутности ЕВС (таннометрах или мутномерах), при этом следует иметь в виду, что значение показателей будут зависеть от угла размещения детектора света.

При оценке пива с точки зрения содержания в нем белково-дубильных соединений, размер частиц которых менее 1 мкм, подходит схема размещения детектора света под углом 90°, так как именно в этом направлении происходит наиболее интенсивное рас­сеивание света. Для светлых сортов пива наиболее подходит диапазон длин волн 550 нм (зеленый светофильтр), для темных сортов – 650±30 нм. Калибровка приборов осу­ществляется с помощью стандарта ЕВС (раствор формазина) при 20°С (см. приложение 3). Измерения могут осуществляться как в измерительной кювете, так и в бутылке, однако при использовании бутылок имеет место разброс показателей (от 0,17 до 1,8 ед. ЕВС). Это связано с качеством бутылки. Так­же было отмечено, что удаление диоксида уг­лерода изменяет степень мутности.

Таблица 9.17

Соотношение показателя мутности в разных единицах

* 1 мг SiО2 в 1 л дистиллированной воды.

** ASBC – американское общество химиков-пивоваров.

Таблица 9.18

Приборы, используемые для определения мутностипива

Таблица 9.19

Визуальная оценка прозрачности пива

В табл. 9.19 приведено соотношение меж­ду визуальной оценкой прозрачности пива и оценкой с помощью прибора «Sigrist».

9.9.2.        Содержание микроорганизмов

Одной из причин плохой фильтруемости пива является содержание в нем микроорга­низмов. В связи с этим в пиве контролируют концентрацию дрожжей и общее микроб­ное число. Концентрацию дрожжевых клеток определяют в камере Горяева, общее количество микроорганизмов в отфильтрованном пиве – методом мембранной фильтрации. Для определения числа бактерий используют мембранные фильтры с размером пор 0,45 мкм, для определения дрожжей – 0,8 мкм.

X. Шауб считает, что количество дрожжевых клеток перед фильтрованием пива не должно превышать 0,4-0,5 млн/мл, в то время как Г. Аннемюллер допускает концент­рацию дрожжей в пиве перед его фильтрованием 1-3 млн/мл.

9.9.3.        Оценка процесса фильтрования на намывных фильтрах

При использовании намывных фильтров процесс фильтрования зависит не только от качества вспомогательных фильтровальных материалов и способов их применения, но и от фильтруемости пива.

Фильтруемость пива – это свойство пива закрывать поры при фильтрации. Она взаимосвязана с содержанием взвесей в отфильтрованном пиве, а также с удельным расходом фильтрующих материалов.

Фильтруемость пива зависит от размера частиц и физико-химических свойств материала.

Вещества, входящие в состав пива, могут быть аморфными, хлопьевидными (бел­ки), желеобразными (декстрины и гуммивещества), кристаллическими (оксалат каль­ция). Количество этих веществ в пиве определяется качеством сырья и технологией получения сусла и сбраживания пива. В частности фильтруемость пива в определен­ной степени взаимосвязана:

♦    с влажностью солода, которая должна составлять 4,0-5,0%; при более высокой влажности имеет место плохой гидролиз крахмала и повышение в пиве α-глюканов;

♦    с разностью массовых долей экстрактов тонкого и грубого помола;

♦    с вязкостью конгрессного сусла;

♦    с содержанием β-гюканов;

♦    с режимом затирания солода, который должен соответствовать степени его ра­створения; при плохом растворении белка в пиве увеличивается содержание высокомолекулярных белков, которые затрудняют процесс фильтрации;

♦    со степенью осветления сусла (отделение бруха);

♦    с технологией брожения и дображивания пива; высокая температура брожения и длительное дображивание увеличивают содержание коллоидных веществ в пиве; при длительном контакте пива с дрожжами увеличивается число мертвых клеток, а следовательно, продуктов их автолиза, что отрицательно сказывается на процессе фильтрования пива; на фильтруемость пива влияет также флокуляционные свойства штамма дрожжей и величина засева.

Следует заметить, что показатели солода имеют существенное влияние, как и все последующие процессы получения сусла и его сбраживания, а следовательно, состав самого пива. Установлено, что низкомолекулярные β-глюканы не влияют на фильтруе­мость пива. Влияют на фильтруемость только те глюканы, которые в силу пока еще ^известных причин, перешли в состояние геля при брожении или дображивании пива, хорошая фильтруемость пива достигается, если в нем до фильтрования содержится β-глюкана менее 200 мг/л.

Предотвратить влияние геля β-глюкана можно либо с помощью более интенсивного затирания в диапазоне температур 45-52°С или использования ферментов (β-глюканаз), либо кратковременной тепловой обработкой пива. При кратковременном нагреве пива до 70°С и выше (76-80°С) гель глюкана переходит в форму золя и после охлаждения пива его фильтруемость значительно улучшается.

Для оценки фильтруемости пива используют следующие методы:

♦  измерение величины рН;

♦ холодо-алкогольный тест (по Хапону);

♦  мембранно-фильтрационный тест (по Эссеру).

Вместе с тем как указывает К. Эссер, надежной методики определения фильтруе­мости пива до сих пор нет. Прежде всего это связано с тем, что невозможно отобрать пробу пива из танка, которая будет совпадать по содержанию дрожжей и взвесей с характеристиками пива, которое поступает на фильтрование.

Контроль по величине рН

При величине рН в пределах 4,1-4,5 во время дображивания пива происходит интенсивное выделение нестабильных белково-дубильных комплексов, что положительно отражается на процессе фильтрования пива. Важно, чтобы величина рН <4,5 была достигнута еще при концентрации дрожжей в пиве более 5 млн клеток/мл. В этом случае во время осаждения дрожжей при дображивании будут удаляться адсорбиро­ванные на клетках белково-дубильные комплексы.

Холодо-алкогольный тест по Хапону

Этот тест предполагает измерение мутности на таннометре при 25°С после выдержки дегазированного пива в течение 1 часа при -8°С и содержании этанола в пробе от 6 до 8%. Добавление этанола препятствует расщеплению белково-дубильных комплексов, ускоряет образование мути и предотвращает замерзание пива. Согласно этому тесту у пива, имеющего мутность более 70 ед. ЕВС, прошло недостаточно хорошее осажде­ние нестабильных белково-дубильных комплексов и будут наблюдаться осложнения при фильтровании.

Мембранно-фильтрационный тест по Эссеру

Тест фильтруемости по Эссеру предполагает определение фильтруемости пива при 0°С с использованием мембран 0,2 мкм.

9.9.5. Контроль за процессом фильтрования

Во время фильтрования пива следует вести контроль (табл. 9.20):

♦   за расходом фильтровальных материалов на основной слой;

♦   за расходом фильтровальных материалов на дозирование;

♦   за количеством пива, поступающего на фильтрование (V1гл), его мутностью (ед. ЕВС);

♦   за концентрацией дрожжевых клеток (С, млн клеток/мл);

♦   за процессом фильтрования.

Для этого через определенные промежутки времени, например, через каждые
30 мин, записывают давление перед фильтром и после него, скорость протекания
(Q, гл/ч), мутность (визуально), либо по нефелометру (мутномеру). Далее проводят
оценку фильтрования по общей продолжительности процесса (T, ч), количеству
отфильтрованного пива (V, гл), разнице давлений в начале и конце фильтрования
(?р, МПа) и рассчитывают расход фильтровальных материалов (М, кг), среднюю скорость фильтрования (Qсp, гл/ч), средний прирост давления в час (?р/ч).

Таблица 9.20

Показатели процесса фильтрования (рекомендуемая форма для контроля фильтрования)

На основании проведенных измерений определяют:

♦    удельную скорость фильтрования q = Qcр/S (гл/(ч • м2), где S – площадь филь­трования, м2;

♦    удельный расход фильтровального материала т = М/Т• S (кг/(ч • м2).