К разделу 4.3. Комбинированные способы осветления
Для дополнительного фильтрования после кизельгуровых фильтров или центрифуг для осветления до прозрачности с блеском в большинстве случаев применяют двухступенчатые системы, а именно:
· в качестве предварительного фильтра пластинчатой системы глубокого фильтрования или системы свечных фильтров глубокого фильтрования с размером пор около 3 мкм (фильтр изготавливают из полипропилена);
· в качестве дополнительного фильтра - полипропиленовые свечи глубокого фильтрования с размером пор 0,4-0,6 мкм, которые помимо дрожжей задерживают и большинство микроорганизмов;
· для стерильного пивного фильтрата после предварительных фильтров или непосредственно перед розливом используют мембранные свечи из поливинилиденфторида с размером пор 0,45 мкм. Слои фильтра глубокого фильтрования представляют собой объемные системы каналов, одновременно обеспечивающие поверхностное и глубинное фильтрование, причем электрический заряд смолы позволяет также осуществлять адсорбционные процессы. Фильтрующий слой округлой формы диаметром 284 или 410 мм расположен в пластмассовом патроне, и несколько таких дисков группируются в один модуль.
Свечи глубокого фильтрования имеют несколько участков, в каждом из которых расположены зоны с уменьшающимся размером пор. Специальная обработка предотвращает отделение уже удержанных загрязнений.
Системы фильтров глубокого фильтрования в отношении изменения давления характеризуются практически линейным поведением, тогда как системы поверхностного фильтрования, как только их поверхность оказывается забитой, сразу блокируются.
Для эффективной мойки фильтра холодной, а затем горячей водой важно беспрепятственное прохождение через него воды, которую для этого подают через полипропиленовые свечи глубокой фильтрации с размером пор 1-2 мкм.
На примере установки с кизельгуро-вым фильтром и двумя последовательно включенными свечными фильтрами (фильтр грубой очистки с размером пор 3,0 мкм, дополнительный фильтр с размером 0,6 мкм) подачу на кизельгуровый фильтр следует отделить от свечных фильтров. Свечные фильтры, промытые с помощью CO2 и с предварительно намытым кизельгуром, медленно заполняют один за другим (оставление фильтров без напора не допускается из-за риска повторного инфицирования).
Кроме того, в начале фильтрования определяют перепад давлений между отдельными фильтрами, что позволяет впоследствии иметь возможность измерить прирост давления (в качестве критерия завершения фильтрования). В конце фильтрования свечные фильтры очищают с помощью CO2, а промывные воды кизельгурового фильтра вновь отделяют.
Микробиологическая эффективность такой фильтровальной установки очень высока, но при необходимости ее можно дополнительно повысить путем использования свечей с еще меньшим размером пор (менее 45 мкм). В данном случае затраты ниже, чем при традиционном и дополнительном фильтровании через фильтрующие слои.
Мойку проводят после того, как в системе достигается двойное значение перепада давлений относительно начала фильтрования: мойка холодной водой в противоток направлению фильтрования до тех пор, пока промывная вода не станет прозрачной на вид (в течение примерно 2 мин), мойка горячей водой температурой 70-80 °С (примерно 8 мин). После мойки горячую воду можно оставить на ночь в фильтре (на следующее утро снова производится обратная промывка горячей водой).
Последующая стерилизация занимает 20 мин (после тщательного удаления воздуха из системы) при минимальной температуре на выходе из фильтра 85 °С; ее проводят или проточно (и медленно), или циркуляционно через последовательно подсоединенные фильтры. Вместо горячей воды можно использовать острый пар с минимальной температурой 120 °С. В этом случае фильтры промывают CO2, предварительно дозируют кизельгур и поддерживают давление около 2 бар. Фильтр можно также заполнить холодной стерильной водой, поддерживая давление около 2 бар. Операции мойки и стерилизации можно автоматизировать.
Сочетание центрифуги для осветления до прозрачности с блеском и мембранного фильтра для тангенциально-поточного фильтрования. Центрифуга, подсоединенная после буферного танка, уменьшает содержание дрожжевых клеток в пиве примерно на 95 %. Кроме того, отделяются также более мелкие частицы мути, благодаря чему сокращается время фильтрования на мембранном фильтре.
Система тангенциально-поточного фильтрования состоит из двух установок одинаковой конструкции с модулями из полых волокон, работающих поочередно. Предварительное осветление допускает незначительный перелив, вследствие чего установке обычно не требуется дополнительный охладитель. В процессе фильтрования, управляемом автоматически, учитывается межмембранное давление, а также расход, накопленное количество фильтрата и заданный общий объем. Важно, чтобы фильтрование закончилось до закупорки мембраны. Оставшейся степени проницаемости достаточно, чтобы еще находящееся в модулях нефильтрованное пиво продавливалось статически с помощью CO2 через мембрану со стороны фильтрата, а затем сторона фильтрата разгружается в танк для фильтрата. Благодаря этому существенно снижаются потери пива. Своевременное отключение позволяет также свести к минимуму образование на мембране «корки» из дрожжей и других частиц мути, чему также способствует использование центрифуги для глубокого предварительного осветления.