Фильтровальный материал для текущего дозирования
Для текущего дозирования можно использовать марку кизельгура (диатомита), которая применялась для намыва.
Подача суспензии зависит от количества взвесей в пиве и подбирается путем проб и ошибок для достижения наибольшей длительности цикла фильтрования. Если один и тот же фильтровальный материал применяется для намыва и для текущего дозирования, то та часть фильтрующего слоя, которая образована в результате текущего дозирования, содержит взвеси и фильтровальный материал, и будет иметь более низкую проницаемость, чем та часть, которая получена при намыве. Поэтому необходимо выбирать марки фильтровального материала для текущего дозирования, которые имеют проницаемость несколько выше, чем марки для намыва. Следовательно, комбинация взвесей и фильтровальных материалов должна затем обеспечивать проницаемость и характеристики, подобные характеристикам намыва.
Характерный уровень текущего дозирования для начального фильтрования составляет от 80 до 150 г фильтровального материала на 1 гл пива: расход материала для текущего дозирования при полирующей фильтрации находится в диапазоне 35-80 г/гл. Норма текущего дозирования зависит от количества взвесей в пиве.
ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЕ ПЛАСТИНЫ
Фильтровальные пластины или фильтровальные перегородки предназначены для грубой, тонкой и стерилизующей фильтрации воды, сусла, пива и воздуха.
При классическом процессе фильтрования удаление взвешенных частиц из пива обычно производится в два этапа:
· с помощью кизельгурового фильтрования;
· с последующим полирующим и стерилизующим фильтрованием с применением фильтровальных пластин.
Свойства пластин определяются комбинацией сырья, входящего в их состав. В состав фильтровальных пластин и перегородок могут входить:
· металлические ткани;
· текстильные ткани (например, на основе пропилена, хлопка);
· целлюлоза;
· кизельгур, перлит;
· активированный уголь;
· оксид и гидроксид алюминия;
· стеклянные волокна;
· пористые материалы (например, металлокерамические сплавы);
· искусственные смолы (2-5% от исходного материала), которые вносят для улучшения механической прочности пластины во влажном состоянии, а также для препятствия попаданию фильтрационных материалов в фильтрат;
· мембраны из полиуретана, полиакрила, полиамидов, полиэтилена, поликарбоната, ацетатцеллюлозы, поливинилхлорида, полисульфона.
Следует отметить, что асбест, который использовался ранее для изготовления фильтровальных пластин, в настоящее время применять запрещено из-за его канцерогенных свойств.
Одним из видов фильтровальных пластин является фильтр-картон, в состав которого входят целлюлозные волокна высокого качества, кизельгур, частично перлиты и в небольшом количестве пищевые полимеры.
Качество фильтрационных пластин определяется:
· по внешним признакам;
· механическим свойствам;
· прочности;
· гомогенности;
· пропускной способности;
· химическому составу.
Внешние признаки
Толщина пластин в среднем составляет 3,0-3,8 мм. Не допускается отклонение в тол-щене больше 1 мм от указанной на упаковке, так как это влечет за собой изменение фильтрационных свойств пластины. Состояние поверхности выходной стороны пластин оценивается по качеству сшивки.
Прочность
Прочность определяется по сопротивлению к продавливанию в сухом виде и сопротивлению прорыва пластин.
Гомогенность
Гомогенность или однородность пластин определяется по величине проницаемости образцов, взятых из разных мест пластины. Неоднородные по проницаемости пластины имеют короткий срок службы и дают неудовлетворительное качество фильтрации. Плохая гомогенность выявляется по появлению темных точек на гладкой (выходной) стороне пластины.
Пропускная способность
Для сравнения пластин различных фирм-изготовителей следует использовать один и тот же метод определения пропускной способности. Как правило, для характеристики пропускной способности используют водяной эквивалент, который определяют при определенном давлении и температуре. Пропускная способность выражается количеством жидкости (л), протекающей за минуту через 1 м2 фильтрующей поверхности при температуре воды 20+0,5 °С (л/мин • м2). Например, для фильтр-картона HS400 эта величина при перепаде давления 100 кПа составляет 80 л/(мин • м2).
Согласно другому способу, пропускную способность выражают количеством воды, которая прошла через пластину размером 40x40 см в течение часа при разнице давлений 98,06 кПа. Например, осветляющие пластины HS1000 фирмы Pall SeitzSchenk имеют проницаемость 1585 л/ч, стерилизующие пластины имеют проницаемость от 600 до 100 л/ч. С помощью этих пластин из раствора удаляются дрожжи и бактерии.
Химический состав
При оценке химического состава обращают внимание на вещества, которые могут раствориться в пиве и повлиять на его вкус, цвет и коллоидную стойкость. Это касается прежде всего содержания в пластинах железа и кальция, количество которых не должно превышать 0,05% и 0,2% соответственно.
В зависимости от механических и адсорбционных свойств пластины маркируются цифрами и буквами. Пластины с большими числами обеспечивают более тонкое фильтрование. Различают следующие типы фильтр-картона: для грубого, осветляющего и стерилизующего фильтрования (табл. 9.2).
Таблица 9.2 Способы удаления частиц мути из пива
| Способ удаления | Размер удаленных частиц, мкм | Характер мути | Проницаемость |
| Сепарирование | 10-103 | Крупные твердые вещества и дрожжи | - |
| Высокопроницаемые фильтровальные пластины | 10-103 | Крупные твердые вещества, дрожжи | Высокая |
| Фильтрование с диатомитом | 1-103 | Крупные и мелкие твердые вещества, дрожжи и некоторые бактерии | Высокая |
| Осветляющие пластины (для тонкого фильтрования) | 1-1-10 | Мелкие твердые частицы, дрожжи и бактерии | Низкая |
| Стерилизующие пластины | 1-1-10 | Мелкие твердые частицы, дрожжи и бактерии | Низкая |
| Мембранные фильтры | 10-1-10-1 | Коллоидные вещества, дрожжи, бактерии | Низкая |
Признанными лидерами в производстве фильтровальных пластин являются фирмы: Весо - Е. Begerow & Со (Германия), Carlson (Англия), PallSeitzSchenk (Германия)*, Filtrox (Германия), Diafilt (Италия).
* В прошлом Schenk.
ДИАТОМИТЫ (КИЗЕЛЬГУРЫ)
Диатомиты (иногда называемые диатомитовой землей или инфузионной землей, или кизельгуром) представляют собой скелетные остатки одноклеточных организмов - микроскопических водорослей диатомов. Эти водоросли обладают уникальной способностью экстрагировать двуокись кремния из воды для создания своей скелетной структуры. Когда диатомы умирают, их скелеты осаждаются и образуют залежи диатомитов.
Диатомит - это мягкий порошкообразный минерал, похожий на мел. Он различается многообразием форм (рис. 9.1). Сырой диатомит содержит примеси песка и грунта, поэтому он подвергается специальной обработке. От органических веществ его освобождают путем обжига при температуре 600-700 °С. Песок удаляется воздушной сепарацией. Некоторые диатомиты с помощью плавки следует освобождать от алюминиевых примесей или очищать химическими средствами. Далее сырье проходит обработку путем измельчения, кальцинирования и воздушного разделения для получения готового, практически инертного по отношению к пиву фильтрующего материала. который фактически является чистым диоксидом кремния.
Химически чистый диатомит - это гидратированный кремнезем (SiО2 nH2О), который носит название кизельгур. Этот материал очень легкий, его плотность зависит от размеров и состояния частиц. Размеры и форма частиц кизельгура определяются происхождением диатомита (приморский или континентальный) и способом обработки.
В зависимости от зернистости кизельгур разделяют на несколько видов: от очень тонкого до грубого. Наиболее популярны фильтрующие марки кизельгуров, у которых широкий диапазон размеров частиц, что позволяет решить многие задачи, стоящие перед пивоварами. Эти марки делятся на тонкие (полирующие), средние и грубые (рис. 9.1).
Средние и грубые марки фильтровальных материалов могут использоваться на стадиях очистки технологической воды, в частности, воды, которая используется для получения сусла.
Фильтровальные материалы могут быть добавлены и в сусловарочный котел с целью получения компактного хлопьевидного осадка (бруха). Для этой цели лучше всего подходят тонкие марки фильтровальных материалов, которые характеризуются большой удельной поверхностью и меньшими размерами частиц, что обеспечивает лучшее осаждение коллоидов сусла, а следовательно, его осветление.
Грубые марки фильтровальных материалов могут быть использованы для фильтрования белкового отстоя с целью уменьшения ХПК и БПК отходов, а отфильтрованное сусло может быть использовано для последующей варки. С их помощью можно удалять холодный брух (труб) после охлаждения сусла перед перекачкой его в бродильные танки. Они также могут применяться для удаления мути и взвесей из рециркулируемой технической воды с целью очистки ее для повторного использования.
Грубые и средние марки фильтровальных материалов применяются для основной фильтрации пива после дображивания
Тонкие и очень тонкие (полирующие) марки используются для удаления тонкой мути в пиве, которая может появиться в нем после обработки пива различными стабилизирующими материалами.