ЭлБиб

•

2006

ПИВО

НАПИТКИ

ТЕХНОЛОГИЯ

дукта в диапазоне от 0 до 10 микроорга-

низмов на 1 мл, что подтверждено ме-

тодами оптического контроля и посева

на питательную среду. Причиной оста-

точного содержания клеток в продукте

могли быть неплотности в соединениях,

определенное пропускание самой мем-

браны или погрешность стерильности

при отборе пробы. Дрожжевая нагрузка

на мембрану составляла от 10 млн кле-

ток на 1 мл в начале фильтрации и до

700 млн в конце фильтрации.

2. Поток кваса через мембрану при

фильтрации имеет плоскую характе-

ристику. Падение потока начинается

при концентрациях дрожжевой массы

15–20 крат. Окончательный поток

при концентрации 50 крат составляет

не менее 75% от начального (рис. 2).

Фактор объемного концентрирования

50 крат обеспечивает сгущение дрож-

жевого остатка до уровня 2%от объема

исходного продукта. Это доказывает

устойчивость процесса фильтрации ква-

са при большом содержании дрожже-

вой массы и его экономическую эффек-

тивность в промышленных масштабах.

3. На скорость фильтрации кваса

определенное влияние оказывают раз-

мер пор мембраны, материал мембраны

и рецепты ККС. На рис. 3 приведены

зависимости потока при фильтрации

кваса через мембраны из фторполиме-

ра и полисульфона с размерами пор 0,2

и 0,45 мкм при различных способах те-

пловой обработки ККС.

4. В результате тестовой фильтрации

кваса на пилотной установке (произво-

дительность 120 л/ч) уровень чистоты

продукта достиг 100 микроорганизмов на

1мл. Технологический процесс и установ-

ка показали устойчивую работу в режиме

сгущения дрожжевого остатка до уровня

2%от объема исходного продукта.

5. Следует обратить внимание на

очень жесткие условия сохранения

чистоты отфильтрованного продук-

та. Например, если 1 мл исходного

нефильтрованного кваса содержит

10 млн дрожжевых клеток, то попа-

дание этого 1 мл в 100 л чистого про-

дукта вызовет общее загрязнение до

уровня 100 кл/мл. При промышленной

фильтрации кваса с производительнос-

тью 10 м

/ч аналогичный уровень за-

грязнения приведет к попаданию не-

фильтрованного кваса в линию чистого

продукта в объеме всего 100 мл. Это

диктует высочайшие требования к ди-

зайну оборудования фильтрации с це-

лью сохранения достигнутой асептики.

6. Уровень обсемененности продук-

та до 100 клеток на 1 мл обеспечивает

надежное последующее тепловое пода-

вление микроорганизмов при темпера-

туре 60...80 °С в течение 30–60 с, т.е. в

стандартном режиме пастеризации.

7. Указанный низкий уровень обсе-

мененности продукта позволяет вообще

отказаться от пастеризации готового

кваса и заменить ее холодной стерили-

зацией. Для этого достаточно дополни-

тельно установить одноступенчатую

статическую фильтрацию с размером

пор 0,45 мкм. Данный фильтр обеспечит

полное задержание не только дрожжей,

но и всех видов бактерий, свойственных

квасу. Фильтр имеет длительный срок

службы. Ежедневные промывки водой и

горячим каустиком полностью удаляют

микроорганизмы и восстанавливают его

работоспособность.

На основании данных, полученных

в результате иссследований на лабора-

торной и пилотной установках, была

разработана и изготовлена промышлен-

ная фильтрационная установка произ-

водительностью 5,0 м

/ч. Данная уста-

новка представляет собой мембранную

фильтрационную систему с продольным

потоком, выполненную в санитарно-ги-

гиеническом исполнении, предназна-

ченную для контролируемого процесса

отделения чистого кваса от продуктов

брожения, в том числе дрожжей. Ис-

ходная жидкость — квас с продуктами

брожения поступает из бродильных

емкостей на мембрану микрофиль-

трационного типа. В процессе работы

установки жидкость проходит через

мембрану, а дрожжи и бактерии, име-

ющие больший размер, чем размер пор,

задерживаются мембраной, затем выво-

дятся из системы и накапливаются в от-

дельной сборной емкости. Поверхность

мембраны практически не засоряется в

процессе фильтрации, так как исходный

квас скользит по поверхности, смывая

с нее задержанные продукты брожения

и микрочастицы. Режим работы непре-

рывный в течение 16–20 ч с перерывом

на мойку в течение 4 ч.

Уровень чистоты продукта составил

до 100 микроорганизмов на 1 мл, что

подтверждено методами оптического

контроля и посева на питательную сре-

ду. Причина остаточного содержания

клеток в продукте — предположитель-

но определенное пропускание самой

мембраны. Дрожжевая нагрузка на

мембрану составляла от 25 млн кле-

ток на 1мл в начале фильтрации и до

700 млн в конце фильтрации.

Установка мембранной фильтрации

поставляется в виде модуля, готового

к подключению к трубопроводам заказ-

чика. Установка включает: полимерные

мембраны,вмонтированныевтрубчатые

держатели, насосы, клапаны, панель

управления процессом, резервуары и

другое оборудование, необходимое для

выполнения технологического процес-

са и безразборной мойки. Внешний вид

типовой установки показан на рис. 4.

Установка мембранной фильтрации мо-

жет управляться оператором в ручном

режиме или системой управления в ав-

томатическом режиме. В любом режи-

ме автоматически осуществляется кон-

троль над следующими параметрами:

поддержание давления, создаваемого

питающим насосом, на входе в циркуля-

ционную петлю посредством частотного

регулятора; автоматическое отключе-

ние насосов в случае опустошения ма-

гистрали питающего насоса.

Оборудование мембранной фильтра-

ции построено на модульном принципе,

что обеспечивает высокую степень гиб-

кости, и дает возможность постепенно

наращивать производительность уста-

новки, добавляя количество держате-

лей с мембранами.

100,0

80,0

60,0

40,0

20,0

0,0

Концентрация дрожжей, крат

Рис. 2. Характеристика потока кваса через

мембрану при фильтрации

л/м

/ч

Концентрация дрожжей, крат

Рис. 3.Зависимостипотокаприфильтрацииквасачерезмембраны

л/м

/ч

90,0

80,0

70,0

60,0

50,0

40,0

30,0

20,0

10,0

—

квас с ККС по рецепту 1 через мембрану из фторполимера 0,45 мкм;

—

квас с ККС по рецепту 2 через мембрану из фторполимера 0,45 мкм;

—

квас с ККС по рецепту 1 через мембрану из полисульфона 0,2 мкм;

—

квас с ККС по рецепту 2 через мембрану из полисульфона 0,2 мкм.

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека