ЭлБиб

ПИВО

НАПИТКИ

•

2006

ТЕХНОЛОГИЯ

За последние два года производство ква-

са брожения в России вышло на новый

качественный уровень, что наглядно

видно по изменению отношения про-

изводителей к оборудованию квасного

производства. Они легко отказываются

от имеющегося оборудования, выпу-

щенного 30–40 лет назад, и инвестиру-

ют капитал в технологии, соответствую-

щие самым современным требованиям

пищевых производств. В данной статье

рассматривается уникальное прило-

жение мембранных технологий в кон-

тексте комплексной технологии произ-

водства кваса. Описанные технические

решения и оборудование основаны на

практическом опыте компании «Альфа

Лаваль» в проектировании и поставке

квасных производств «под ключ». Сле-

дует отметить, что приведенные здесь

решения могут несколько отличаться

от рекомендаций, изложенных в извест-

ной нормативной документации на про-

изводство квасов брожения. По наше-

му мнению, основанному на реальной

практике, большая часть имеющейся

нормативной документации значитель-

но устарела и не в полной мере отража-

ет современный уровень технологий и

возможностей оборудования.

Современное квасное производство

можно разделить на следующие техно-

логические отделения — подготовки

квасных компонентов; брожения кваса

и его купажа; фильтрации кваса; хра-

нения готового кваса перед розливом;

и системы, обеспечивающие асептику

продукта, а также надежную работу

и учет производства — оборудование

пастеризации или стерилизации кваса;

станция безразборной мойки рабочего

оборудования и трубопроводов; система

автоматизации и учета производства.

Цель данной статьи — изложение

результатов применения мембранной

фильтрации кваса для удаления микро-

организмов после этапа сбраживания

продукта. Кроме этого мембранные

технологииможно применять дляфиль-

трации компонентов кваса, например

сахарного сиропа, от микровключений

или для «холодной» стерилизации ква-

са перед розливом для придания стой-

кости напитку (альтернатива тепловой

пастеризации).

Мембранная фильтрация кваса —

сложный и мало отработанный про-

цесс. Попытка использовать знания по

фильтрации самого близкого по соста-

ву и способу производства напитка —

пива, к сожалению, не принесла ожи-

даемых результатов. Это объясняется

двумя существенными различиями,

которые не позволяют воспользоваться

опытом мембранной фильтрации пива

для фильтрации кваса.

Во-первых, концентрат квасного сус-

ла (ККС), используемый в производстве

кваса, получают из квасного сусла, ка-

чество которого сильно отличается от

качества пивного сусла в нелучшую

сторону. Это обусловлено применением

ржаного солода и ржаной (иногда куку-

рузной или ячменной) муки в отварках.

Такое сырье не обеспечивает высокой

степени гидролиза крахмала, т.е. оса-

харивания, в отличие от производства

пивного сусла. Неполное осахаривание

приводит к значительному повышению

вязкости затора и, как результат, к труд-

ностям его фильтрации. Полученное

сусло имеет высокую мутность, произ-

водимый из него ККС будет содержать

довольно крупные частицы хлебных

припасов, а также мутеобразующие ча-

стицы размером менее 1 мкм.

Во-вторых, применениевквасномпро-

изводстве комбинированной закваски из

хлебопекарных дрожжей и молочнокис-

лых бактерий резко отличает микрофло-

ру кваса от пива. Молочнокислые бакте-

рии, а также коллоидные частицы ККС,

присутствующие в готовом квасе, имеют

размер 0,5–1 мкм. Это создает дополни-

тельную нагрузку на мембраны.

Практика показывает, что в процес-

се брожения содержание дрожжевых

клеток и молочнокислых бактерий в

квасе может достигать 40 млн/мл.

Учитывая размерность и количество

частиц, которые необходимо убрать

из кваса, становится ясно, что приме-

нение классической фильтрации огра-

ничено или практически невозможно.

Единственный выход — использование

сепаратора перед фильтром, что не

всегда экономически целесообразно.

Применение мембранных техноло-

гий — оптимальное решение для тако-

го рода продуктов. Фильтрация на базе

мембран — процесс физического раз-

деления, основу которого составляет

разница в давлении между стенками

специальной мембраны. Благодаря это-

му процессу становится возможным

разделять частицы или даже молекулы

с различными размерами и свойствами.

Практически вся мембранная филь-

трациявпромышленныхмасштабахпро-

водится как фильтрация с продольным

потоком, т.е. в динамическом режиме,

где фильтруемая жидкость протекает с

большой скоростью под давлением па-

раллельно мембране. Исходный поток,

проходя через мембранную систему,

разделяется на два самостоятельных по-

тока — фильтрат и концентрат (рис. 1).

Разделяющая мембрана служит физи-

ческим барьером с высокими специфи-

ческими характеристиками — только

определенные компоненты исходного

потока способны проникнуть через него

или точнее — через поры мембраны.

Поры мембранного материала для филь-

трации кваса достаточно малы и изме-

ряются в долях микрометров, а продав-

ливание жидкости через них возможно

только под давлением 2–3 бар.

Для адаптации существующих тех-

нических решений от компании «Альфа

Лаваль» в области мембранных техно-

логий для фильтрации кваса в течение

полугода были проведены ряд исследо-

ваний на лабораторном оборудовании и

натурные испытания на пилотной уста-

новке, использующей фильтрационные

элементы промышленного размера. В

результате проведенной работы было

установлено следующее.

1. Тестовые фильтрации кваса на

лабораторном оборудовании динамиче-

ской фильтрации (производительность

1 л/ч по фильтрату) показали возмож-

ность достижения уровня чистоты про-

Мембранные технологии

для фильтрации кваса

М.Л. Минкин, В.Е. Рябиков, А.Н. Стогний

Компания «АЛЬФА ЛАВАЛЬ» (Москва)

Сырье

Мембрана

Концентрат

Фильтрат

Рис. 1. Фильтрация с продольным потоком

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека