Всё о воде и её очистки для пивоварения

Где вода отвечает требованиям по мягкости, там пиво лучше. Строительство пивоварен, заводов начиналось с поиска источника воды с определенным составом, наиболее пригодной для пивоварения. За рубежом некоторые марки пива вырабатываются только на воде определенного состава. Скажем, очень мягкая вода в Пльзене, который по праву считается центром чешского пивоварения. Хорошая вода на Украине, в Прибалтике. Мягкая вода в Петербурге. В Самаре вода средней жесткости. Жесткая вода в Средней Азии и очень жесткая в Туле, требующая дополнительной обработки.

Жесткую колодезную воду рекомендуется кипятить не менее получаса для умягчения воды, постоянно при этом снимая пену. В прошлом, в непромышленном пивоварении, кипятили жесткую воду и с поташем, древесной золой. Мыло в мягкой воде должно быстро и хорошо распускаться и пениться, как в речной или дождевой воде. Часто для пивоварения использовали речную воду. Вода, взятая из родника, пригодна для пивоварения, если она на зиму не замерзает, а летом вода в нем очень холодная, не содержит ни запаха, ни вкуса и очень чистая. Если трава вокруг источника хорошо растет. Налитая в сосуд, вода должна выделять много пузырьков воздуха. Если после кипячения воды нет осадка на дне и стенках посуды, или же его очень мало. Если вода пенится от лимонного сока или уксуса, а сваренное в ней мясо или горох скоро делаются мягкими, рыба же твердеет.

Обычно мини-пивзаводы оснащены специальным оборудованием для доведения воды до требуемой кондиции. Если вода не удовлетворяет технологическим требованиям для производства пива, то применяют в зависимости от состава воды следующие способы водоподготовки: термический, ионообменный, обратноосмотический, электродиализный, декарбонизацию.

Вода

В производстве пива наибольшей по своей массе составной частью сырья является вода, причем только часть воды идет непосредственно в пиво; другая часть расходуется на мойку, ополаскивание и т.п.

Получение и подготовка воды в пивоварении имеет особое значение, так как качество воды существенно влияет на качество производимого пива.

В последние десятилетия потребность в питьевой воде постоянно растет из-за дальнейшей модернизации домашнего хозяйства, возрастающей индустриализации и роста потребностей сельского хозяйства. Одновременно постоянно растут требования к качеству питьевой воды.

Тем не менее во многих регионах качество воды является серьезной проблемой.

 

Потребление воды в пивоваренном производстве

Потребление воды для производства пива колеблется от 3 до 10 гл воды на 1 гл товарного пива, то есть в среднем 5-6 гл воды/гл пива (1 гл = 1000 л).

 

Требования к воде

Полученные из различных источников с помощью соответствующих устройств вода не всегда удовлетворяет требованиям по качеств.

Вода для пивоварения должна обладать качествами питьевой воды в соответствии с действующими нормативами по питьевой воде, то есть удовлетворять всем органолептическим, физико-химическим, микробиологическим и химическим требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Кроме того, она должна соответствовать ряду специфических для пивоваренной промышленности технологических требований, соблюдения которых оказывает положительное влияние на процесс приготовления пива.

 

Требования к воде для пивоварения

В воде всегда растворены соли, причем поскольку степень разбавления очень велика, они содержаться в воде не в виде солей, а почти полностью диссоциированы на ионы. Поэтому правильнее говорить о растворенных ионах.

Большая часть этих ионов не реагирует при затирании с компонентами солода. Другие же, напротив, реагируют с определенными его компонентами. Соответственно, различают:

·          химически неактивные ионы и

·          химически активные ионы.

Химически неактивные (пассивные) ионы.

Под химически пассивными понимают все те ионы, которые не вступают в химические реакции с составляющими солода и переходят в пиво без изменения. Если они присутствуют в повышенных концентрациях, то могут оказывать на вкус пива как положительное, так и отрицательное воздействие.

Химически активные ионы

Ряд ионов, присутствующих в используемой для производства пива воде, при затирании реагируют с компонентами солода, что в ходе технологического процесса влияет на изменение водородного показателя PH.

Жесткость воды

Жесткость воды образуется из-за растворенных в ней ионов кальция и магния. Данные приводятся в немецких градусах жесткости (оd). По степени жесткости воду классифицируют следующим образом: вода от 0 до 4 немецких градусов жесткости - очень мягкая, в 4,1 - 8 оd называется мягкой, с 8,1 - 12 оd - средней жесткости, вода в 12,1 - 18 оd - достаточно жесткая, 18,1 - 30 оd - жесткая и свыше 30 оd - очень жесткая.

Способы улучшения воды

Зачастую качество воды нуждается в улучшении. При этом следует определиться с тем, что именно требует улучшения или изменения - цель определяет способ водоподготовки. К примеру, при использовании воды в качестве питающей для паровых котлов совершенно не важно, содержит ли вода микроорганизмы, тогда как количество растворенных в ней солей, наоборот, имеет решающее значение. С водой для мойки все обстоит как раз наоборот. В связи с этим различают следующие способы водоподготовки:

·          для удаления взвешенных веществ;

·          для удаления растворенных в воде веществ;

·          для уменьшения остаточной щелочности воды при производстве пива;

·          для удаления микроорганизмов;

·          для удаления растворенных в воде газов.

Способы удаления взвешенных частиц

Под взвешенными частицами понимают попавшие в воду нерастворимые частицы почвы и растений. Их удаление обычно осуществляется в два этапа.

Осветление в отстойнике.

С помощью снижения скорости движения воды захваченные ею взвешенные частицы медленно осаждаются. В отстойном бассейне удаляется, как правило, 60-70% взвешенных частиц.

Однако с помощью осветления в отстойнике взвешенные вещества удалить не удается, и поэтому воду необходимо отфильтровать.

Фильтрование предварительно осветленной воды

При фильтровании воду пропускают сквозь слой чистого, прокаленного кварцевого песка одинаковой крупности. Взвешенные в фильтруемой воде частички остаются в его порах.

 

Удаление растворенных в воде веществ

Растворенные в воде соли присутствуют в ней в виде ионов. Некоторые из них с течением времени могут осаждаться в сети трубопроводов и постепенно их забивать или разрушать. Поэтому соли следует удалять, особенно если их содержание в воде повышено.

Прежде всего речь идет о растворенных в воде солях железа и марганца. Удаление железе и марганца осуществляется путем аэрирования в форме дождевания, разбрызгивания, распыления или других видов аэрации.

Таким образом, соли переводятся в нерастворимую форму и удаляются.

Различают закрытые и открытые установки для аэрации.

Способы улучшения остаточной щелочности

Улучшение остаточной щелочности осуществляется путем ее понижения. Это возможно:

·          путем снижения карбонатной жесткости (декарбонизации);

·          путем повышения некарбонатной жесткости или

·          путем нейтрализации.

Декарбонизация

Под декарбонизацией понимают удаление карбонатной жесткости. Декарбонизацию можно проводить с помощью:

·          нагрева;

·          добавления гашеной извести;

·          ионообменника.

Обессоливание

Уже довольно длительное время для улучшения воды, применяемой в пивоварении, применяются ионообменники, с помощью которых из воды удаляют катионы и тем самым существенно уменьшается ее жесткость. Такие катионообменники позволяют при плохом качестве воды в особых случаях предварительно подключать известковый декарбонизатор для своего рода пред очистки воды. С помощью анионообменника можно удалять анионы неорганических кислот после прохождения катионообменника и таким образом получать практически полностью обессоленную воду, не отличающуюся от дистиллированной.

Полное обессоливание воды нежелательно из-за соображений, связанных с неблагоприятным воздействием на здоровье человека и из-за ее повышенной коррозийной способности. Небольшая остаточная жесткость может создаваться путем добавления необработанной воды или солей в CaSO4, CaCl2. Ионы кальция необходимы для осаждения оксалатов пивоваренной воды. Кроме того, различные соли участвуют в округлении вкуса пива.

Наряду с химической подготовкой воды большую роль играет и подготовка с применением биологических методов.

Обеззараживание воды

Применяемая в пивоварении вода должна соответствовать нормативам, действующим для питьевой воды. Чтобы довести воду до безупречного состояния и иметь возможность хранить ее, можно применить:

активный хлор (в дозировке до 1,2 мг/л);

двуокись хлора (максимальная дозировка 0,4 мг/л);

озон (максимальная дозировка 10 мг/л и концентрация 0,005%).

Применяются следующие способы обеззараживания воды:

Обеззараживание фильтрованием

В качестве обеззараживающих современная промышленность предлагает довольно хорошие и производительные фильтры.

Обеззараживание ультрафиолетом

При облучении ультрафиолетовыми лучами микроорганизмы погибают. Данный способ экологически чист и надежен.

Обеззараживание озоном

Озон получают из кислорода воздуха с помощью электрического разряда. Озон действует как окислитель, разрушая клеточные мембраны.

Обеззараживание с помощью хлорирования

При введении газообразного хлора образуется хлорноватая кислота (HOCl). Она разлагается на HCl и атомарный кислород, обладающий высокой окислительной способностью и убивающий микроорганизмы путем окисления клеточных мембран.

Обеззараживание двуокисью хлора

Двуокись хлора - нестабильный газ, получаемый из соляной кислоты (HCl) и гипохлорита натрия (NaClO2) и сразу же дозируемый в воду.

Обеззараживание ионами серебра

Ионы серебра обладают бактерицидным действием. Если струю воды пропускать между серебряными электродами, то можно достичь ее обеззараживания.

Способы деаэрации воды

В воде всегда много воздуха, а кислород вреден для качества пива и уменьшает его стойкость к старению. Вода контактирует с пивом на стадиях технологического процесса и если она содержит растворенный кислород, то это оказывает неблагоприятное воздействие на пиво.

Для деаэрации воды применяют следующие способы:

·          промывку CO2;

·          вакуумную деаэрацию;

·          восстановление водородом;

·          термическую деаэрацию;

·          деаэрацию с использованием мембран в виде полных волокон.

Вакуумная деаэрация

При вакуумной деаэрации вода закачивается в емкость с вакуумом. Чтобы получить полное удаление кислорода, следует комбинировать данный способ с промывкой CO2.

Восстановление водородом

Если добавлять водород, то содержащийся кислород с ним соединяется, образуя воду.

Для реакции всегда необходим катализатор, в качестве которого используются шарики палладия.

Термическая деаэрация

Воду при применении данного способы нагревают до 85 °С. Затем вода распыляется, и содержащийся в ней воздух отгоняется с паром. Преимуществом здесь является одновременное обеззараживание воды.

Деаэрация с использованием мембран в виде полых волокон

Содержащая газы вода обтекает волокна, внутри которых движется в противотоке диоксид углерода в качеств промывающего газа. Для перемещения кислорода к CO2 движущей силой является разность концентраций воды и CO2, чем и обеспечивается удаление кислорода из полых волокон. Этот способ можно применять без постоянного контроля.