Большие приключения маленьких пузырьков

Из уроков биологии мы знаем, что СО2 образуется живыми организмами и потребляется растениями для производства кислорода. А как пузырьки попадают в бутылки пива, создавая тот самый эффект приятной щекотки в горле?

Не так просто, как может показаться. Углекислый газ на производстве и собирают, и чистят, а ещё используют для «душа» некоторых банок. Обо всём этом расскажут наши коллеги. Вместе с ними мы проследим путь углекислого газа в напитках от его зарождения до попадания в бутылку с готовым продуктом.

Значение СО2

В пиве

Углекислый газ делает напиток освежающим, хотя сам по себе не придаёт пиву какого-либо дополнительного вкуса. СО2 влияет на пенообразование. Поэтому, например, пшеничные сорта пива насыщают им больше, чем классические, чтобы увеличить объём пены.

В производстве

Кислород вреден для пива: под его воздействием напиток окисляется, что портит вкус. Поэтому СО2 становится буферной прослойкой, которая разделяет среды, защищая пиво от кислорода.

В упаковке

Углекислота — универсальный консервант для любого напитка. Мы насыщаем ею нашу продукцию, чтобы обеспечить максимально качественный и долгий срок хранения.

Как появляется газ?

В цехе брожения

В сусло добавляют дрожжи. Там они начинают поглощать сахар и размножаться. В результате образуется спирт и углекислый газ. На этом этапе в пиве сохраняется 10–15 % СО2, а его остальная часть уходит в другие процессы на нашем производстве.

В цехе сбора СО2

Если бы мы делали только пиво, то полученного в процессе углекислого газа не только хватило бы на производство — образовавшийся излишек можно было бы продавать. Но так как компания делает много других газированных напитков, в создании которых нет этапа брожения, часть СО2 приходится закупать.

Лабораторные тесты

Углекислота должна быть абсолютно чистой, чтобы её можно было использовать для создания напитков. Любые примеси могут испортить запах или вкус продукта, а в некоторых случаях даже быть опасными для здоровья человека.

Лаборатория проверяет каждую партию привезённого газа и контролирует качество СО2, получаемого в цехе брожения, после того как он пройдёт все стадии очистки и рекуперации.

Углекислота приезжает от поставщиков в изотермических цистернах в жидком состоянии. Сотрудник лаборатории набирает её в небольшой баллон и проводит необходимые тесты. Такие же проверки проходит СО2, произведённый в цехе брожения.

Тест на чистоту

В лаборатории баллон подсоединяют к специальной установке, в которую наливается тридцатипроцентная щёлочь. Она вытесняет СО2 в верхнюю часть колбы, после чего можно провести визуальную оценку по шкале прибора: ниже 99,7 % — углекислый газ с примесями, выше или равно 99,7 % — чистый.

1 / 2

Камфорный тест

Он показывает наличие в углекислоте каких-либо масляных примесей. СО2 «пробулькивается» через дистиллированную воду. После этого в колбу бросают камфору — вещество, которое содержится во многих эфирных маслах и по запаху напоминает мазь «Доктор Мом». Если её капли начинают кружиться на поверхности воды, значит, газ чистый и в нём отсутствуют примеси. Если же частицы камфоры слипаются, то в СО2 присутствуют другие вещества.

Органолептический тест

Углекислый газ пропускают через дистиллированную воду. Колбу заклеивают парафиновой лентой, чтобы ни один запах не проник внутрь, пока её несут до лаборатории. Здесь сотрудники нюхают воду, чтобы обнаружить какие-либо сторонние ароматы. Если их нет, то газ отправляется в работу на производство.

Рекуперация газа

Как мы уже сказали, СО2 образуется на этапе брожения сусла и добавляется в пиво при розливе. Между этими этапами углекислый газ нужно собрать, очистить и хранить. Это и называется рекуперацией.

Рекуперация — возвращение или восстановление материалов, израсходованных при работе какой-либо технической системы, для их повторного использования.

В газе после цеха брожения есть частицы сусла, вода, пена, поэтому СО2 проходит тщательную очистку.

Очистка водой

Газ пропускают через три вертикальные ёмкости, внутри которых на него распыляется вода. Она уходит вниз вместе с примесями.

Первая — пеноловушка. Вода распыляется на СО2 сверху и осаждает пену.

Далее газ проходит через два скруббера. Эти ёмкости выше пеноловушки (около шести метров) и имеют специальную набивку, похожую на детали конструктора «Лего». Вода омывает все поверхности. За счёт этого увеличивается площадь контакта между СО2 и водой, а значит, происходит более тщательная очистка от примесей.

Очистка от воды и оставшихся примесей

После скрубберов газ накапливается в газгольдере — это ёмкость из мягкого материала, похожая на воздушный шар. Отсюда СО2 перекачивается с помощью четырёх компрессоров, в которые встроены теплообменники. Горячий газ охлаждается, влага конденсируется и выпадает в виде капель.

Далее СО2 попадает в ёмкость с активированным кокосовым углём для дополнительной очистки и удаления посторонних запахов. Его называют «активированным» из-за большого количества пор, которые получаются в результате его обработки. Благодаря этому уголь лучше поглощает примеси в углекислом газе.

После угольного фильтра СО2 проходит через дегидратор. В него засыпан специальный материал — адсорбент, который впитывает влагу, как губка.

После всех стадий очистки и осушки мы получаем газ, который можно использовать в производстве. Но это ещё не всё. Потребление СО2 зависит от нужд компании. Например, если линия остановлена на профилактические работы, то ей не требуется газ. При этом брожение и рекуперация на заводе происходят постоянно, поэтому СО2 нужно как-то хранить для последующего использования в производстве.

Конденсация

В жидком состоянии углекислый газ занимает гораздо меньше места, чем в газообразном. СО2 охлаждают с +15 до −23 градусов. Как и водяной пар, он конденсируется, то есть превращается в жидкость. Далее насосами её перекачивают в танки для хранения, где поддерживается та же температура. Для подачи газа на производство используют испарители, которые нагревают жидкий СО2 и переводят его в газообразное состояние.

Рекуперировать газ сложно, но благодаря повторному использованию СО2 удаётся существенно сократить углеродный след и повысить экологичность предприятия.

Больше пузырьков

Мы, как технологи, можем сделать так, что пиво не придётся карбонизировать, то есть донасыщать его углекислым газом. Но мы производим стандартизированный продукт, есть нормы ГОСТа и внутренние регламенты по содержанию СО2 в пиве в зависимости от сорта. Каждая партия продукции должна строго им соответствовать, поэтому нам важно оставлять пространство для манёвра.

Если вдруг мы получим пиво, в котором уровень углекислого газа больше, чем необходимо, то нам придётся очищать напиток от СО2. Это возможно с помощью физического воздействия. Давление в ёмкости для хранения пива придётся понизить до минимума и перемешать продукт; в процессе углекислота высвобождается из напитка. Это шок для пива, поэтому лучше добавить углекислый газ в продукт, чем допустить ситуацию, при которой его будет больше, чем следует.

Карбонизация

Донасыщение углекислым газом происходит после фильтрации, перед тем, как готовое пиво отправится в танк для хранения. Предварительно охлаждённое пиво попадает в зону повышенного давления, где в него впрыскивают СО2. Его количество контролируется с помощью датчиков и автоматических регуляторов подачи.

На этом этапе пиво достаточно насыщено углекислым газом. Теперь важно не потерять СО2 из готового продукта и не допустить его контакта с кислородом.

Розлив

Чтобы защитить готовый продукт от влияния воздуха, пиво в танках для хранения находится под давлением СО2. А непосредственно перед его подачей на линию розлива пустую тару продувают с помощью углекислого газа. Это помогает удалить находящийся внутри кислород.

Для стеклянных бутылок здесь путь заканчивается, но для банок нет. Дело в том, что у них широкое горло, и, пока они едут от налива к укупорочной машине, в них попадает воздух. Поэтому банки дополнительно проходят через «душ» с СО2 и только потом закрываются.

Безалкогольные напитки могут быть насыщены углекислым газом непосредственно перед розливом в специальных установках смешивания.

И снова тесты

На всех стадиях производства лаборатория контролирует количество СО2 в пиве. Процент содержания углекислоты измеряется даже в бутылках с напитком после розлива.

СО2 влияет на сохранность пива. Недостаточное количество углекислоты может привести к порче продукта, поэтому очень важно соблюдать нормы ГОСТа по содержанию газа, которые в том числе зависят от упаковки. Например, PET-тара с точки зрения физических процессов очень быстро меняет свои свойства. Из-за высокого содержания CO2 со временем она раздувается и при её хранении концентрация углекислого газа в напитке уменьшается.

Только при тщательном очищении и контроле всех процессов, связанных с углекислым газом, мы сможем получить те самые освежающие напитки с выверенным количеством пузырьков и пены, за которые нас так любят наши покупатели.

#mosbreweducation