Термические способы удаления спирта/ дистилляция

При использовании термических способов спирт удаляется из пива при нагреве. При давлении 1 бар вода имеет температуру кипения 100°С, а спирт - 78,3°С. Конечно, испарение воды медленно начинается не при 100°С, а уже при более низких температурах, но и спирт начинает испаряться при температурах ниже 78,3°С, поэтому таким способом можно осуществить разделение воды и этанола. Однако испарение при атмосферном давлении приводит к ухудшению вкуса пива, поскольку в данном случае температуры все же велики.

Известно, что температура испарения (= температура кипения) зависит от давления если мы понижаем давление, спирт может испаряться при значительно более низких температурах. Поэтому все термические способы удаления спирта осуществляются в щадящем режиме, под вакуумом, в разряженном пространстве при абсолютном давлении от 0,04 до 0,2 бар, благодаря чему достигаются температуры испарения между 30°С и 55°С. Снижение качества пива из-за влияния температур при этом зависит:

· от температуры испарения;

· от времени воздействия повышенных температур на пиво.

Во всех методах термического удаления спирта используются вакуумно-перегонные аппараты с различными конструктивными особенностями теплопередачи. Для вакуумной перегонки используются:

· выпарные аппараты с нисходящим потоком жидкости (рис. 4.107);

· многоступенчатые перегонные колонны (рис. 4.108);

· трехступенчатые пластинчатые испарители (рис. 4.109);

· центробежные испарители (рис. 4.110).

Выпарной аппарат с нисходящим потоком жидкости (рис. 4.107)

Выпарной аппарат с нисходящим потоком жидкости состоит из колонны (7), высотой

4-5м, с расположенными в ней теплообменными трубами (2), в которых пиво благодаря вакууму нагревается не выше 45°С. По пути вниз спирт испаряется из пива, отделяется в сепараторе (3), а затем конденсируется в конденсаторе. Частично деалкоголизированное пиво снова подвергается шадяшей термической нагрузке во втором выпарном аппарате, где концентрация этанола падает до 0,03%об.

Вакуумная перегонная установка (рис. 4.108)

В этой установке подлежащее деалкоголизации пиво нагревается в пластинчатом теплообменнике до 45°С и направляется в эпюрационную колонну (3), при входе в которую давление пива падает. При этом из пива испаряются легколетучие ароматические компоненты, которые позднее вновь добавляются к пиву в рекомбинационной емкости (5). В вакуумной спиртовой колонне (4) при 40°С пиво освобождается от спирта, который осаждается в оросительном конденсаторе (6). Безалкогольное пиво охлаждается сначала до 4-5°С (2), а затем до 0-1°С, и поступает в рекомбинационную емкость (5), где вновь смешивается с легколетучими ароматическими веществами.

Трехступенчатая вакуум-выпарная установка

В такой установке (рис 4.109) пиво нагревается и подвергается выпариванию в три стадии. Преимущества такого способа заключаются в следующем:

· разность температур очень незначительна;

· пластинчатые испарители обладают очень высокими коэффициентами теплопередачи;

· время контакта с поверхностью теплообмена минимально.

Конструкция и принцип действия

Трехступенчатая установка состоит из трех пластинчатых испарителей с нисходящим потоком жидкости (2, 5, 6).

В пластинчатом теплообменнике (1) подлежащее обработке пиво нагревается уходящим деалкоголизированным пивом и горячей водой до 30°С. Нагретое пиво осторожно подогревается в первом испарителе (2), выделившиеся спиртовые пары собираются в ресивере (3), осаждаются охлажденным конденсатом (-1°С) в оросительном конденсаторе (4) и отводятся.

Во втором испарителе (5) пиво с еще достаточно вые эким содержанием спирта нагревается до температуры максимум 38-40°С. Возникающие спиртовые пары поступают в третий испаритель (6) и там конденсируются. Испаряющиеся при этом спирты используются для нагревания пива в первом испарителе (2).