Usuwanie zmętnienia po procesie fermentacji i dojrzewania jest pierwszym krokiem do uzyskania klarowności i stabilności piwa. Późniejsze klarowanie, stabilizacja koloidalna i mikrobiologiczna są  najważniejszymi krokami aby otrzymać piwo o atrakcyjnym wyglądzie, który sprawia, że filtrowane ​​piwo jest tak popularne na rynku.

Wyzwanie związane z utrzymaniem przejrzystości piwa

Mimo osiągnięcia początkowej klarowności, może ona nie być trwała. Piwa klarowane muszą wykazywać stabilność pod względem zmętnienia, co oznacza, że muszą pozostać przejrzyste w okresie od wysyłki z browaru do konsumpcji. Mętnienie piwa i związane z tym reakcje chemiczne to skomplikowany proces i może je wywoływać wiele substancji (mętnienie koloidalne).

Głównym czynnikiem niebiologicznego zmętnienia jest reakcja białek i polifenoli, wprowadzanych do procesu warzenia przez surowce, w tym chmiel. Bardziej szczegółowo jest to sieciowanie polifenoli o niskiej masie cząsteczkowej z białkami poprzez słabe oddziaływania molekularne, takie jak wiązania wodorowe.

Rozpatrując stabilność piwa należy wziąć pod uwagę całkowity okres trwałości produktu, również etap transportu, któremu mogą towarzyszyć takie czynniki jak: mieszanie, zmiany temperatury czy narażenie na światło słoneczne. Wszystkie te czynniki mogą mieć potencjalnie negatywny wpływ na klarowność i stabilność smaku piwa.

Największe zagrożenie dla klarowności

Mgła koloidalna powstaje podczas zimnej fermentacji i dojrzewania i jest zwykle usuwana podczas klarowania/filtracji, jednak reakcje między białkami i polifenolami mogą być kontynuowane po filtracji, jeśli pozostaną ich wystarczające ilości!

Jeśli chodzi o polifenole, dzieli się je ze względu na ich zdolność do tworzenia kompleksów z białkami (tanning capacity). Najważniejszymi polifenolami garbnikowymi (garbnikami) są proantocyjanidyny. Zdolność polifenoli do tworzenia kompleksów z białkami rośnie wraz ze stopniem polimeryzacji. Utlenianie ma duży wpływ na tego typu reakcje. Im więcej utleniania, tym bardziej reaktywne stają się polifenole.

Garbniki mogą powodować trwałe zmętnienie i należy ich unikać!

Istnieją różne sposoby na uniknięcie powstawania zmętnienia, ale biorąc pod uwagę, że główną przyczyną niebiologicznego zmętnienia jest reakcja między polifenolami a białkami, nowoczesne metody stabilizacji mają na celu usunięcie przynajmniej jednego składnika reakcji.

Chociaż znane są różne metody usuwania białek aktywnych, w tym adsorpcja, wytrącanie i dozowanie enzymów, istnieje tylko jedna główna technologia, która zmniejsza zawartość polifenoli aktywnych: stosowanie poliwinylopolipirolidonu (PVPP).

Jeden sposób na rozwiązanie problemu: wykorzystanie adsorbentu PVPP

PVPP to usieciowany polimer PVP, substancja szeroko stosowana m.in. w medycynie. Poprzez sieciowanie cząsteczka staje się nierozpuszczalna, dzięki czemu PVPP może zostać całkowicie usunięty po spełnieniu swojego zadania technologicznego.

PVPP ma dużą powierzchnię, na której polifenole tworzące zmętnienie są związane silnymi wiązaniami wodorowymi. Cząsteczki PVPP adsorbują polifenole i usuwają je z piwa.

PVPP może być używany jako materiał jednorazowego użytku, wyrzucany po każdym użyciu. Jednakże dostępny jest również tzw. regenerowalny PVPP. W takim przypadku, w specjalnych filtrach, cząstki PVPP są zatrzymywane, a po adsorpcji polifenoli PVPP można zregenerować poprzez przemycie go ługiem kaustycznym.

Dwa sposoby, którymi system Pall CBS pomaga zwiększyć wykorzystanie PVPP      

1. Redukcja ilości utraconych mikrocząstek

Uwalnianie mikrocząsteczek, do których należą cząsteczki PVPP, jest niepożądanym efektem, który stał się przedmiotem powszechnej świadomości. Straty PVPP w tradycyjnym systemie zawsze stanowią zagrożenie. W klasycznych cyklach regeneracji PVPP, podczas jednego cyklu traci się zwykle około 0,3 do 1% tego produktu. W instalacji przemysłowej może to oznaczać kilka kilogramów cząstek przy każdym cyklu regeneracji PVPP. Cząsteczki, które prześlizgują się przez system filtracyjny, są zatrzymywane w filtrach trapowych. Natomiast technologia stałego złoża Pall CBS ogranicza straty PVPP do niewykrywalnego poziomu. Straty cząstek PVPP w systemie CBS wynoszą mniej niż 0,3% przy 1000 cykli regeneracji, co w porównaniu z systemami konwencjonalnymi oznacza kilkutysięczne zmniejszenie stopnia utraty cząstek PVPP. Gdy po latach produkcji, właściwości wiążące  regenerowanego PVPP w systemie CBS wyczerpią się, zostanie on wymieniony i odzyskany przez firmę Pall oraz zagospodarowany w profesjonalnych systemach utylizacji odpadów, nie docierając w sposób niekontrolowany do środowiska.

2. Korzystna technologia i łatwość użytkowania

Wdrażając system CBS, browary mogą osiągnąć redukcję polifenoli w obiegu do około 50% dla wszystkich polifenoli i do około 70% antocyjanów, osiągając ponad 10 „warm days”  (0/60). Nie każde piwo wymaga jednak tak intensywnej stabilizacji. Mieszanka surowcowa i rodzaj produkowanego SKU mają duży wpływ na potrzebę intensywności stabilizacji.

W systemie CBS kontrolowane współdziałanie różnych kolumn oraz możliwość uruchomienia regulowanego bypassu umożliwia precyzyjne dostrojenie efektu stabilizacji. W systemie można łatwo zaprogramować różne receptury dostosowane do potrzeb klienta, dzięki czemu użytkownik może za naciśnięciem jednego przycisku obsługiwać różne wymagania produkcyjne. Ze względu na kompaktową konstrukcję jednostki, koszty czyszczenia (CIP) straty piwa są znacznie niższe w porównaniu z tradycyjnym PVPP lub alternatywnymi technologiami stabilizacji piwa.

Wniosek

Aby utrzymać klarowność piwa, które zostało starannie przefiltrowane, należy przyjrzeć się parametrom wpływającym na powstawanie zmętnienia. Najbardziej krytyczna reakcja zachodzi, gdy polifenole i białka reagują, tworząc zmętnienie. Szeroko stosowaną technologią w celu zmniejszenia tego zagrożenia jest redukcja czynników reakcji – polifenoli i białek, które mogą pozostać rozpuszczone po filtracji. Chociaż stosowanie PVPP jest uznawane na całym świecie jako jeden z najskuteczniejszych sposobów stabilizacji piwa przed tworzeniem się niebiologicznego zmętnienia, system CBS firmy Pall reprezentuje zrównoważoną i opłacalną technologię stabilizacji PVPP. System oferuje zaskakująco prostą i precyzyjną stabilizację przy jednoczesnym obniżeniu kosztów eksploatacji i znaczącym obniżeniu wskaźników utraty mikrocząstek. Aby dowiedzieć się więcej o Systemie CBS, odwiedź naszą stronę.