Освітлення і охолодження сусла

Метою охолодження та освітлення сусла є зниження температури, насичення його киснем повітря й осадження завислих частинок. [4]

Із гарячого охмеленого сусла видаляють зависі гарячого сусла, які називають бруком. Вони складаються із крупних частинок розміром 30-80 мкм, які дещо важчі, ніж сусло і зазвичай добре і щільно осаджуються, якщо їм дати для цього достатньо часу. Зависі гарячого сусла слід видаляти, так як для подальшого виробництва пива вони не тільки безкорисні, але і шкодять якості. Зависі гарячого сусла перешкоджають освітленню сусла, збільшують кількість білкового осаду і з ним втрати, містять жирні кислоти, затрудняють фільтрування пива, якщо їх своєчасно не відокремити.

Повне освітлення сусла при охолодженні усуває труднощі, що виникають при його освітленні в процесі основного бродіння, а також запобігає розвитку диких дріжджів, помутнінню та інфікуванню пива. Гаряче сусло, стискують із киснем повітря, підвищує свій окисний потенціал, що сприяє коагуляції та осадженню білків. Ось чому його в деяких випадках його охолоджують у 2 стадії. Гаряче сусло передають у відстійні апарати, де протягом 1,5-2 годи охолоджують до 60-70 °С (перша стадія). Другу стадію охолодження від 60-70 °С до 4-6 °С здійснюють у теплообмінниках.

Видалення завислих частинок гарячого сусла здійснюють в більшій мірі за допомогою гідроциклонного апарату, а іноді також центрифуги (сепаратора) або шляхом фільтрування.

Гідроциклонний апарат – це вертикальна циліндрична ємкість без вбудованих елементів, в яку гаряче охмелене сусло закачують тангенціально. Цим досягають у ємкості закручування потоку, яке діє так, що зависі у формі конуса осідають у центрі дна ємкості.

Особливо важливим моментом є перекачування сусла у гідроциклонний апарат. При цьому слід перш за все звернути увагу на те, щоб насос для сусла працював не дуже швидко, тоді зависі не будуть руйнуватися дотичними напругами, які виникають. Тривалість паузи у гідроциклонному апараті складають 20-30 хв.; при використанні решіток і кілець ця тривалість скорочується на 30-60% при незмінній прозорості сусла, але вона має складати не менше 20 хв. Мутне сусло неможна істотно покращити у гідроциклонному апараті.

Потрібно намагатися зробити термічне навантаження на сусло після кип’ятіння по можливості мінімально, і це можна досягти, скоротивши паузу у гідроциклонному апараті. Скорочена пауза дає: менше підвищення кольорності; кращу стійкість смаку пива.

Зазвичай починають відбирати сусло з верхньої частини, в той час як знизу ще продовжується осадження. Пізнє сусло видаляють знизу збоку, якщо до цього моменту осадження зависів закінчилась.

Дріжджі здатні зброджувати сусло тільки при низьких температурах, тому потрібно по можливості швидше охолодити сусло до 5-6 ^оС, або, що частіше практикується, до 7-10 ^оС. Це відбувається у відділенні охолодження сусла. Під час цього процесу початкове прозоре сусло мутнішає із-за утворення зависів холодного сусла. Швидке проведення бродіння і дозрівання потребує оптимально видалення цих зависів при охолодженні.

При охолодженні сусла відбувається ряд процесів, які впливають на

швидкість бродіння і дозрівання. До них відносяться:

- охолодження сусла;

- утворення і видалення зависів холодного сусла;

- інтенсивна аерація сусла.

Сусло за допомогою пластинчастого теплообмінника швидко доводиться до температури початку бродіння 5-7 ^оС. Це важливо, так як при більш тривалому перебуванні при проміжних температурах підвищується небезпека розмноження шкідливих для пива мікроорганізмів.

При температурі нижче 60 ^оС попередньо прозоре сусло починає мутніти. Це помутніння обумовлено утворенням дрібніших частинок діаметром біля 0,5 мкм, які називаються зависями холодного сусла.

В зв’язку з дуже малими розмірами частинок зависів холодного сусла осідають дуже важко. Вони мають властивість осідати на інші частинки. Якщо їм вдається осісти на дріжджових клітинах, із-за цього зменшується поверхня контакту клітини з суслом і знижується швидкість бродіння.

Зависі холодного сусла складаються із комплексних сполук білкових і дубильних речовин, які в більш холодному середовищі виділяються сильніше, а при нагріванні частково знову розчиняються. Це значить, що сусло при охолодженні до 5 ^оС ще містять 14% зависів холодного сусла у розчиненій формі.

Для видалення зависів холодного сусла можна використовувати такі способи: фільтрування, флотацію, седиментацію і сепарування.

В даному дипломному проекті для освітлення вибираємо гідроциклонний апарат, а для охолодження – пластинчастий теплообмінник.

Характеристика всіх вибраних процесів приготування сусла:

- подрібнення проводять на молотковій дробарці;

- затирання здійснюється одновідварним способом;

- фільтрування відбувається на фільтрпресі;

- кип’ятіння сусла з хмелем здійснюється в сусловарильному апараті з подвійним екраном типу Steinecker; використовують гранульований хміль і СО₂- екстракт, його задають у два прийоми;

- освітлення проводиться у гідроциклонному апараті;

- охолодження сусла відбувається в пластинчатому теплообміннику.