«Ликероводочное производство и виноделие», апрель 2008 года
В ликероводочном производстве и виноделии существуют общепринятые технологии приготовления, обработки, очистки напитков. Они могут быть традиционными, сложившимися в ходе многолетнего и даже многовекового опыта многих поколений. Фильтрация, особенно патронная, - новое веяние, позволяющее старым технологиям идти в ногу со временем. Однако, чем больше мы узнаем о фильтрации, тем многограннее оказывается каждая задача. Хорошо зарекомендовавшие себя схемы фильтрации на десятках заводов вдруг не дают желаемого результата на одном из предприятий, ресурс работы фильтрационной системы контрольной фильтрации водок может отличаться в разы при, казалось бы, одинаковой технологии приготовления сортировки. Еще большие различия наблюдаются при фильтрации вин и цветных ликероводочных изделий, когда фильтруемость продукта в значительной степени зависит от сырья и способов обработки в процессе производства.
Широкий спектр выпускаемых фильтрационных материалов позволяет найти оптимальный вариант фильтрации водок, цветных ликероводочных изделий, вин и других напитков как с технологической, так и с экономической точки зрения. Однако без удобного и практичного оборудования подбор системы фильтрации не может быть осуществлен. Специалисты ООО «НПП Экспресс-Эко», обобщая 15-летний опыт работы с предприятиями ликероводочной и винодельческой промышленности, предлагают технологам предприятий инструмент, позволяющий оптимизировать процесс получения качественного продукта на стадии контрольной фильтрации и всего спектра фильтрационных задач, которые возникают на предприятиях пищевой индустрии.
В первую очередь речь идет о капсульных фильтрах многократного применения. В отличие от традиционных капсульных фильтров, корпус капсулы изготовлен из нержавеющей стали и представляет собой по сути минифильтродержатель с возможностью использования всего спектра гофрированных фильтрующих элементов, производимых в настоящее время ООО «НПП Экспресс-Эко» (рис. 1 и 2). Существенными преимуществами капсульных фильтров многократного применения являются их невысокая стоимость и минимальные эксплуатационные затраты. «Мертвый» объем капсулы составляет менее 100 мл, что позволяет минимизировать потери при фильтрации.
 |
 |
| Рис. 1 - Капсульный фильтр многократного использования |
Рис. 2 - Капсульный фильтр в разобранном виде |
Корпус капсулы состоит из двух частей, соединяемых с помощью быстросъемного хомута. В капсулу устанавливаются гофрированные фильтрующие элементы, имеющие площадь поверхности от 0,1 до 0,2 м² в зависимости от плотности упаковки материала. Широкий ассортимент гофрированных фильтрующих элементов позволяет подобрать систему практически для любой фильтрационной задачи в условиях производства напитков. Это в первую очередь мембранные элементы марки ЭКОПОР на основе полиамида, фторопласта-42 и ацетата целлюлозы, атакже пленочные элементы марки ЭКОСТЕК на основе стекловолокна и марки ЭКОПЛЕН из фторопласта-4, полиэтилена и термоскрепленного полипропилена. Фильтрующий модуль представляет собой мини-патрон. При этом, как и стандартные фильтроэлементы высотой 10 дюймов и более, элементы для капсульных фильтров подвергаются регенерации, промывке и могут быть использованы многократно. Капсулу вместе с филтрующим элементом можно простерилизовать в автоклаве.
Перепад давления может быть обеспечен как с помощью небольшого лабораторного компрессора, так и с помощью водоструйного насоса, создающего вакуум на выходе с фильтра.
При применении даже одной капсулы можно смоделировать процесс фильтрации, определив качество осветления напитка и ресурс работы различных фильтрующих элементов. Особенно это важно для определения эффективности работы различных ступеней фильтрационного каскада при многоступенчатой схеме фильтрации. Использование капсулы позволяет на небольшом объеме фильтрата оценить ресурс и эффективность работы предфильтра и добиться наибольшего ресурса работы и наиболее высокого качества фильтрации финишных фильтров. Проделав такой эксперимент на небольшом объеме фильтрата, можно избежать ненужных трат при проведении фильтрации в производственном масштабе, когда неправильно подобранный материал или рейтинг предфильтра является причиной частой замены дорогих фильтров финишных ступеней фильтрации и высокой удельной стоимости процесса очистки в целом. Особенно удобны капсульные фильтры при работе с широким ассортиментом цветных ликероводочных изделий, когда необходимо тестировать каждый купаж на фильтруемость. Более того, в нашей практике не раз встречались ситуации, когда достаточно большой купаж многокомпонентного напитка существенно различался по фильтруемости в начале и в конце фильтрации. Объем фильтрата может быть от 300 мл до Юл и более в зависимости от задачи и используемых фильтрационных материалов. Безусловно, капсульные фильтры просто незаменимы в случаях, когда необходимо качественно подготовить небольшое количество напитков в лабораторных условиях.
 |
| Рис.3 - Установка малогабаритная марки ЭКСПРЕСС-КРИСТАЛЛ (базовый вариант) |
Помимо капсульных фильтров ООО «НПП Экспресс-Эко» на протяжении многих лет серийно производит малогабаритные фильтрационные установки марки ЭКСПРЕСС-КРИСТАЛЛ производительностью до 150 дал/ч (рис. 3), которые в зависимости от комплектации могут использоваться и как лабораторное оборудование, и как основное оборудование при фильтрации малых объемов жидкостей. Базовый вариант установок представляет собой один, два или три последовательно соединенных между собой однопатронных фильтродержателей, установленных на единой раме, оснащенных насосом из нержавеющей стали и комплектом запорно-регулирующей арматуры. В зависимости от задачи, которую необходимо решить, выпускается несколько модификаций данных установок.
Подбор системы фильтрации и осветление труднофильтруемых напитков
Поскольку малогабаритная установка может быть использована одновременно и для подбора схемы фильтрации, и для фильтрации купажей объемом,например,200 - 300 дал, ее очень удобно использовать при работе с цветными ликероводочными изделиями. В комплект поставки включаются колпаки фильтродержателей высотой 5 или 10 дюймов для проведения пробной фильтрации и колпаки высотой 30 и даже 40 дюймов для проведения промышленной фильтрации.
 |
| Рис.4 - Двухкаскадная установка с дополнительной емкостью |
С помощью фильтрующих элементов высотой 5 или 10 дюймов с имеющимися на установке колпаками фильтродержателей соответствующих размеров подбирается оптимальное сочетание фильтрующих элементов. Заменив колпаки фильтродержателей и фильтрующие элементы на 30-дюймовые, можно осуществлять фильтрацию со скоростью до 150 дал/ч, что является достаточным при работе с небольшими купажами.
Установка для работы с цветными ликероводочными изделиями изготавливается с поддоном (высота борта у поддона не менее 5 см) и имеет колеса для удобства перемещения. По желанию потребителей обвязка установки осуществляется таким образом, что установка может эксплуатироваться как в комплекте с фильтром-прессом на стадии первичного осветления после обработки холодом, когда напитки характеризуются значительным содержанием взвешенных веществ, так и самостоятельно, при фильтрации напитков, имеющих небольшое количество примесей (рис. 4).
Контрольная фильтрация водок и цветных ликероводочных изделий перед розливом на сувенирных ли¬ниях производительностью до 150 дал/ч
Для этой задачи изготавливаются одно- и двухкаскадные установки с ручным или автоматическим управлением. В установке с ручным управлением в обвязке насоса предусмотрен бай-пасс, связывающий всасывающую и нагнетательную линии, и имеющий регулировочный кран. В зависимости от степени открытия крана бай-пассной линии регулируется скорость потока фильтрата на выходе из фильтрацинной установки.
 |
| Рис.5 - Автоматическая однокаскадная установка |
Согласование работы узла фильтрации с автоматом розлива в автоматической установке осуществляется за счет регулирования оборотами двигателя насоса через частотный регулятор - инвертор фаз (рис. 5).
Комплектация базовой установки дополнительной емкостью позволяет использовать ее для фильтрации водок или обессоленной воды на автоматах ополаскивания бутылок в режимах рециркуляции. При этом объем емкости и пространственное расположение узлов установки согласуются с заказчиком, и установка может быть изготовлена как в серийном, так и в специальном исполнении.
Аналогичным образом установка используется для фильтрации моющих растворов при санитарной обработке оборудования (CIP-мойки ) в винодельческой промышленности. В некоторых случаях она включается в состав большой промышленной установки для фильтрации вина на линии розлива в качестве дополнительной опции, позволяющей проводить промывку системы в автоматическом режиме.
Кроме того, малогабаритная установка используется для перефильтрации «чистого» брака, сводя потери продукта к минимуму. Установка может применяться и для дофильтрации напитка, который остается в «мертвом» объеме крупногабаритных установок. При эксплуатации установок, обеспечивающих фильтрацию с производительностью 1200 - 2500 дал/ч, количество водки или вина, сливаемых с установок и коммуникаций, может превышать 50 л. Использование малогабаритных установок позволяет минимизировать потери продукта.
Фильтрация ингредиентов - купажных составляющих напитков - также является важной технологической операцией. Например, добавленный в водно-спиртовую смесь неотфильтрованный настой может существенно увеличить грязевую нагрузку на фильтры контрольной («полирующей») стадии фильтрации. Таким образом, качественная фильтрация ингредиентов при производстве напитков является экономически целесообразной.
Разработанные нашим предприятим малогабаритные установки марки ЭКСПРЕСС-КРИСТАЛЛ для фильтрации небольших объемов жидкостей по желанию заказчика могут учитывать все технологические процессы, связанные с фильтрацией. Наиболее полная комплектация такой установки представляет собой модульную конструкцию, позволяющую адаптировать фильтрационную установку под любую из вышеперечисленных задач. В состав такой установки, дополнительно к базовой комплектации, входят следующие составляющие:
- емкость из нержавеющей стали объемом 40 - 50 л с крышкой и коническим дном. Емкость имеет два выхода - непосредственно с конуса и на высоте 10 - 15 см от дна. Наличие такой емкости позволяет как смешивать в ней необходимое количество ингредиентов, так и декантировать готовый настой перед фильтрацией;
- насос с системой плавной регулировки скорости потока от 0 до 500 л/ч. Автоматика позволяет обеспечить мягкий пуск и избежать гидроудара, что положительно сказывается на результатах фильтрации;
- арматура из нержавеющей стали, которая подключается к внешним коммуникациям - подаче воды и сливу в канализацию. Это дает возможность проводить промывку фильтров, регенерацию и консервацию без разборки фильтродержателей;
- обвязка трубопроводов в установке, которая позволяет проводить фильтрацию по необходимости в три, два или один каскад. Возможно подключение капсульного фильтра со сменными фильтрующими элементами на любом из каскадов фильтрования.
В случаях когда цветные ликероводочные изделия выпускаются небольшими партиями, количество ингредиентов также измеряется несколькими литрами, капсулы с легко меняющимся набором фильтрующих элементов представляются оптимальным вариантом, что существенно упрощает процесс фильтрации и сводит потери ингредиентов к минимуму. Переключением потоков возможен возврат жидкости в бак для первичной намывки фильтроэлементов или непосредственно для повторного фильтрования.
Таким образом, в этой статье мы представили достаточно широкий спектр фильтрационных задач, решение которых наиболее целесообразно осуществлять с помощью малогабаритного фильтрационного оборудования, а именно:
- подбор системы фильтрации при работе с труднофильтруемыми напитками; фильтрация малых объемов напитков в лабораторных условиях;
- контрольная фильтрация водок и цветных ликероводочных изделий перед розливом на сувенирных линиях;
- фильтрация сортировки или обессоленной воды на автоматах ополаскивания бутылок в режиме рециркуляции;
- фильтрация моющих растворов для осуществления санитарной обработки оборудования (CIP-мойки);
- перефильтрация «чистого» брака;
- фильтрация ингредиентов.
Специалисты ООО «НПП Экспресс-Эко» постоянно сталкиваются с вопросами выбора систем фильтрации и обладают большим практическим опытом, при решении любой фильтрационной задачи помогают специалистам предприятий - производителей ликероводочной и винодельческой продукции находить наиболее оптимальные технологические и экономические решения.
А. Ю. Котова, нач. отдела маркетинга,
А. А. Панкратов, зам. начальника отдела маркетинга,
Д. Б. Удалов, ведущий менеджер-консультант, ООО «НПП Экспресс-Эко».