Способ непрерывной обработки охлаждением питательного водного жидкого раствора и способ приготовления охлажденного напитка

Способ непрерывной обработки охлаждением питательного водного жидкого раствора и способ приготовления охлажденного напитка

Реферат

 

Изобретение касается процессов охлаждения напитков. Способ обработки охлаждением иллюстрируется на примере процесса производства солодового напитка, полученного при брожении. В соответствии с этим после затирания исходных материалов с водой и нагревания полученного затора из него выделяют сусло. Сусло затем кипятят, охлаждают и сбраживают, и полученное пиво подвергают окончательной обработке, включающей в себя соответствующую выдержку, для получения готового продукта. Отличительная особенность изобретения состоит в том, что пиво проходит операцию охлаждения, которая заключается в быстром охлаждении пива до температуры, близкой к температуре замерзания, с образованием минимального количества кристаллов льда. Полученное охлажденное пиво затем смешивается в течение непродолжительного времени с пивной, содержащей кристаллы льда суспензией без всякого увеличения количества кристаллов льда в образующейся смеси, из которой затем экстрагируют обработанное таким образом пиво. Это позволяет стабилизировать напитки путем исключения помутнения. 2 с. и 47 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу непрерывной обработки охлаждением питательного водного жидкого раствора и способу приготовления охлажденного напитка, в частности к способу быстрого, непрерывного, равномерного охлаждения до температуры замораживания или близкой температуры спиртных напитков без какой-либо дополнительной их концентрации замораживанием и, в частности, к способу охлаждения, который является одним из этапов процесса производства алкогольных напитков, полученных при брожении, таких как вино и сидр, а также безалкогольных солодовых напитков, прежде всего солодовых напитков, полученных при брожении, таких как пиво и слабоалкогольное пиво, и производные от него напитки.

Пригодность температур замораживания для стабилизации процесса ферментации напитков известна из уровня техники.

Например, было описано, что на винные напитки оказывает благотворное влияние такая выдержка и в ряде случаев позволяет вновь сделать пригодным для потребления вино с повышенным содержанием тартрата.

В патенте Канады 1131140 описаны способ и система для непрерывной стабилизации вина посредством замораживания, включающая охлаждение вина для образования жидкости с кристаллами льда, способной к перекачиванию, перекачивание вина в бак для длительного хранения, где образуются кристаллы тартрата, затем нагревание вина до точки плавления кристаллов льда и удаление из него кристаллов тартрата.

Особый интерес в этой связи представляют напитки, изготавливаемые на пивоваренных заводах, и, в частности, солодовые напитки, полученные при брожении, поскольку при производстве именно таких напитков их охлаждение обеспечивает получение ряда специфических положительных качеств. Общий процесс производства солодовых напитков, полученных при брожении, таких как пиво, эль, портер, солодовый ликер, слабоалкогольные и безалкогольные производные пива и другие подобные алкогольные напитки, полученные при брожении, изготавливаемые на пивоваренных заводах, которые в дальнейшем будут называться "пиво", достаточно хорошо известен. Процесс производства пива на современных пивоваренных заводах принципиально сводится к приготовлению солодового "затора", обычно с зерновыми добавками, и нагреванию затора для растворения протеинов и превращения крахмала в сахар и декстрин. Нерастворимые зерна отфильтровываются и промываются горячей водой, которая вместе с раствором образует сусло, которое затем кипятят в сусловарочном котле для инактивирования ферментов, стерилизуют, экстрагируют соответствующие хмелевые компоненты и коагулируют определенные протеиноподобные вещества. После этого истощенное сусло вместе с коагулированными компонентами удаляется из сусла, которое затем охлаждается и после добавления в него дрожжей сбраживается. Зрелая бражка, известная как "зеленое" пиво, выдерживается (иногда этот процесс называют "лагерированием"), и подвергается окончательной обработке ("финишируется"), осветляется, фильтруется и карбонизируется до получения готового пива.

Одним из вариантов основного хорошо известного процесса производства пива является так называемый процесс "производства утяжеленного пива", когда зеленое пиво получают с повышенным содержанием спирта (например, от 7 до 8% по объему), после чего его разбавляют до получения необходимого уровня содержания спирта (например, 5% по объему для "обычного пива").

Хорошо известно, что во время хранения готового пива и/или при колебаниях его температуры пиво начинает мутнеть. Такое помутнение пива бывает двух видов: (а) так называемое "холодное помутнение", которое связано с температурой пива и которое может исчезать при повышении температуры пива, например, до комнатной; и (б) "необратимое помутнение", которое, как следует из самого названия, однажды появившись, не исчезает.

В тех случаях, когда пиво потребляется теплым, как это принято в некоторых европейских странах, помутнение первого вида не представляет серьезной проблемы ни для производителей пива, ни для его потребителей, чего естественно нельзя сказать при потреблении холодного пива (как это обычно принято, например, в Северной Америке).

Во всяком случае проблема холодного помутнения пива продолжает оставаться проблемой в пивоваренной промышленности.

Точная природа и причины помутнения пива до сих пор неизвестны, однако обычно считается, что в пивной мути содержится заметное количество протеинов, дрожжевых клеток, металлов, бактериальных клеток, полифенолов и других веществ.

Проблемами, связанными с помутнением пива, широко занимаются в течение уже многих последних лет. Традиционный способ решения этой проблемы заключается в том, что солодовый напиток подвергается обычной стадии "лагерирования" с выдержкой пива при нулевой температуре в течение нескольких недель, а иногда и нескольких месяцев. При этом дрожжевые клетки, протеины и т.д. выпадают в осадок, улучшаются вкусовые качества пива и получается так называемое "выдержанное" пиво.

Необходимое для лагерирования пива время и капитальные и эксплуатационные затраты заметным образом сказываются на конечной себестоимости пива. Поэтому до сих пор продолжаются интенсивные работы и исследования, направленные на поиск улучшенных и не таких длительных по времени путей решения проблемы холодного помутнения пива.

Одним из таких решений является использование для стабилизации пива поливинилпирролидона (ПВП) в комбинации с полифенилами, положительный эффект от которого описан в патентах США 2688550; 2939791 и других.

В патенте США 3251693 предлагается добавлять к пиву (или суслу) различные силикаты, в частности силикаты кальция, магния или цинка, а в патенте США 3940498 предлагается использовать определенные обработанные кислотой синтетические силикаты магния. В этом патенте, в частности, предлагается добавлять обработанный кислотой синтетический силикат магния к пиву.

Хотя такие способы могут помочь в решении проблемы холодного помутнения, однако они становятся все менее популярными у производителей из-за наличия в пищевых продуктах упомянутых добавок.

Повышение стойкости солодовых напитков достигается как дополнительный положительный эффект в интенсивно разрабатываемых в последнее время процессах концентрирования напитков их вымораживанием. Так, например, в патенте Канады 673672 предлагается охлаждать пиво до состояния суспензии, состоящей из концентрированного пива, льда и других твердых продуктов, включающих дрожжевые клетки, затем удалять из пива лед и другие твердые продукты и получать пиво с концентрацией, превышающей концентрацию исходного продукта. Образовавшийся лед либо идет в отходы, либо подается в систему регенерации пива и других содержащихся в нем компонентов. Очевидно (см., например, патент Канады 710662) связанные с охлаждением процессы концентрирования обладают тем недостатком, что вместе со льдом в отходы попадают и некоторые ценные продукты, извлечение которых из льда соответствующим методом, например промывочной экстракцией, сопряжено со свойственными ему проблемами. Характерной и общей особенностью подобных процессов является их многоступенчатость с постепенным понижением температуры - см., например, патенты Канады 601487 и 786308. Последний из этих патентов принадлежит тем же авторам, что и патент 673672 и перекрывает его. Хотя в этом патенте и предложен целый ряд существенно новых продуктов, вряд ли можно считать, что этот патент найдет реальную коммерческую реализацию. В патенте США 4885184 предложен способ производства ароматизированных солодовых ликеров, по которому выдержанное сброженное сусло концентрируется вымораживанием от 20 до 30% содержания по объему спирта с последующим добавлением в него различных ароматизирующих добавок.

Не отрицая всех преимуществ, связанных с ускоренной выдержкой и повышением стойкости прошедших концентрирование вымораживанием продуктов, следует тем не менее подчеркнуть, что при побочном концентрировании пива возникает целый ряд существенных и в некоторых случаях неразрешимых проблем. Во-первых, увеличение концентрации содержащих спирт продуктов дистилляцией или другим соответствующим методом при отсутствии зарегистрированного дистиллятора или без соответствующей лицензии в ряде стран рассматривается как нарушение закона. При этом принципиально открытым остается вопрос о возможности называть полученный такой дистилляцией продукт "пивом". Кроме того, стойкость концентрированных вымораживанием сортов пива вызывает, по некоторым источникам, определенные сомнения. Проблема нестабильности таких продуктов была подтверждена исследованиями, выполненными в Institute of Brewing Research Laboratorries (Essery, Cane and Morris, Journal of the Institute of Brewing, 1947, Volume 53, N 4; Essery and Cane, ibid., 1952, Vol. 58, N 2, 129-133; and Essery, American Brewer, 1952, Vol. 85, N 7, 27, 28 and 56). В перечисленных статьях отмечается, что после хранения концентрированного пива и его последующего разбавления до начальной концентрации разбавленный до первоначальной концентрации продукт оказывается по сравнению с исходным неудовлетворительным по своим вкусовым качествам, что говорит о том, что в процессе концентрирования вымораживанием происходит существенное обеднение вкусового букета пива и его специфической горечи. В упомянутых работах отмечается также, что в процессе хранения концентрированного пива часто происходит его помутнение и в пиве появляется привкус вина.

В патенте Канады 872210 описан процесс концентрирования вымораживанием несброженного сусла. Поскольку при этом речь не идет о переработке спиртных продуктов, то и упомянутые выше проблемы, связанные с дистилляцией, не рассматриваются. Что же касается проблем холодного помутнения, то применительно к этому патенту Канады, в котором речь идет о концентрировании вымораживанием продукта до его сбраживания, этих проблем не существует, поскольку холодное помутнение пива является следствием исключительно его сбраживания.

Еще об одной попытке решения проблем дистилляции спиртных напитков идет речь в патенте Австралии 224576. В этом патенте утверждается, что "много лет назад было известно, что различные типы чувствительных к охлаждению веществ, содержащихся в пиве, будут осаждаться при охлаждении жидкости до низких температур, и в известных способах обычно осуществляют охлаждение сусла или пива до самых низких температур, которые возможны, вызывая осаждение ненужного материала и затем отделение такого материала посредством фильтрации или центрифугирования". В этом патенте предлагается всю порцию пива замораживать до состояния талого льда. В таком состоянии пиво выдерживается в течение от одного до семидесяти двух часов и после этого лед расплавляется с сепарированием всех выпавших в осадок материалов. Иначе в патенте описано использование в качестве адсорбента бентонита или асбеста для предотвращения возвращения в раствор осажденного материала, в то время как температура пива повышается до температуры плавления. Malick, разработчик так называемого процесса концентрирования вымораживанием Phillips, достиг весьма значительных успехов в разработке практических и экономически выгодных методов концентрирования вымораживанием применительно к производству пива. Malick (в статье "Quality Variation In Beer", The Brewer's Digest, April, 1965) утверждает, что в концентрированном пиве происходит ускоренное лагерирование. В настоящее время признано, что концентрирование пива является необходимым условием для ускоренного лагерирования (со всеми допольнительными преимуществами в части физической стойкости пива).

Из всего вышесказанного следует, что проблема помутнения пива и проблема выбора оптимального процесса лагерирования остаются на сегодня наиболее существенными проблемами пивоваренной промышленности, несмотря на все многочисленные попытки поиска их оптимальных решений.

Кроме того, в противовес приведенному выше утверждению Malick о том, что концентрирование пива является необходимым условием для укорения лагерирования, было установлено, что улучшение стабильности помутнения при охлаждении может быть очевидным из настоящего изобретения без концентрирования с более коротким предшествующим старением.

Как следует из текста, все приведенные выше рассуждения касались спиртных пивных продуктов и проблем, присущих солодовым напиткам, полученным при брожении. Однако при производстве алкогольных напитков вообще желательно быстрое и равномерное охлаждение напитков, обычно в процессе, до температуры замерзания, не допуская при этом фактического замерзания жидкости до такой степени, чтобы ее нельзя было бы, например, перекачивать.

Задачей изобретения является устранение вышеназванных проблем.

Поставленная задача достигается описываемым способом непрерывной обработки охлаждением питательного водного жидкого раствора, включающим в себя: - обработку движущегося с определенным объемным расходом потока обрабатываемого раствора быстрым охлаждением до температуры, близкой к температуре замерзания, с образованием в нем минимального количества зарождающихся кристаллов льда; - смешивание полученного охлажденного раствора в течение непродолжительного времени с охлажденной водной суспензией, в которой в определенном количестве диспергированы устойчивые кристаллы льда, без какого-либо заметного увеличения общего содержания кристаллов льда в образующейся смеси; - отбор из указанной суспензии потока обработанного раствора, в котором концентрация растворенных в воде веществ в общем такая же, как и у указанного выше обрабатываемого питательного водного жидкого раствора, объемный расход которого эквивалентен объемному расходу потока предварительно обработанного питательного водного жидкого раствора, при этом в течение всего описанного процесса не происходит сколько-нибудь заметного концентрирования указанной жидкости.

Предпочтительным является в качестве питательного водного жидкого раствора использовать жидкий напиток, полученный при брожении, при этом в течение всего описанного процесса не происходит никакого сколько-нибудь заметного уменьшения общего объема воды, содержащейся в ферментированной жидкости, в частности жидкий спиртовой напиток, полученный при брожении, а также питательный водный жидкий раствор с растворенными в нем сухими веществами.

В предпочтительном варианте способа согласно изобретению смешивание полученного охлажденного раствора в течение непродолжительного времени осуществляют с охлажденной суспензией той же самой жидкости, в которой в определенном количестве диспергированы устойчивые кристаллы льда, размеры которых в 10-100 раз больше размеров указанных зарождающихся кристаллов, без какого-либо заметного увеличения в процессе такого смешивания общей массы кристаллов льда в образующейся смеси, - причем из указанной суспензии отбирают обработанную жидкость, в которой содержание воды не намного меньше, чем в указанной выше предварительно обработанной, объемный расход которой эквивалентен объемному расходу указанного потока предварительно обработанной жидкости, при этом в течение всего описанного процесса не происходит сколько-нибудь заметного концентрирования указанного раствора.

В качестве жидкого напитка, полученного при брожении, используют винный напиток, сидр, солодовый пивной напиток или напиток, полученный при брожении их хлебных злаков, предпочтительно этанолсодержащую водную смесь, в частности солодовый напиток.

Кроме того, предпочтительно в качестве питательного водного жидкого раствора использовать водную жидкость, находящуюся в состоянии, близком к замерзанию, причем указанную жидкость пропускают через суспензию сверхкритических кристаллов льда при термодинамически регулируемых условиях, при которых любое плавление докритических кристаллов, содержащихся в указанной жидкости, термодинамически обычно меньше или равно одновременно происходящему плавлению указанных сверхкритических кристаллов, что исключает возможность сколько-нибудь заметного увеличения концентрации водной жидкости сверх ее концентрации до указанного пропускания ее через суспензию с указанными сверхкритическими кристаллами, после чего указанные сверхкритические кристаллы сепарируются из указанной водной жидкости.

Предлагаемый способ, существо которого изложено выше, существенно отличается от различных процессов, в которых пусть даже в незначительной степени предусмотрено концентрирование вымораживанием. В процессе концентрирования вымораживанием стадия охлаждения осуществляется исключительно для получения максимального количества мелких "докритических" кристаллов в водном растворе. При смешивании такой суспензии с крупными "сверхкритическими" (на них также ссылаются, как на "стабильные", принимая во внимание соответствующую им термодинамическую стабильность, по сравнению с "докритическими" кристаллами) кристаллами льда средняя температура во всем объеме жидкости устанавливается в пределах диапазона точек плавления различных кристаллов льда, находящихся в образовавшейся суспезии. Поскольку средняя температура суспензии превышает температуру плавления мелких "докритических" кристаллов, то большая их часть тает. Перераспределение термодинамической энергии приводит к побочному росту крупных, "сверхкритических" кристаллов, которые в процессе их роста должны постоянно удаляться из суспензии. При таком характере термодинамических процессов происходит увеличение среднего размера кристаллов льда, что является существом большинства применяющихся в настоящее время процессов концентрирования вымораживанием. (Примечание: используемые в описании термины "сверхкритические" и "докритические" кристаллы являются общепринятыми - см. CRC Critical Reviews в Food Science and Nutrition, т. 20, выпуск 3, стр. 199).

По сравнению с такими процессами концентрирования вымораживанием предлагаемый в настоящем изобретении способ отличается в общем тем, что упомянутое плавление докритических кристаллов, которое может иметь место в потоке охлажденного до температуры, близкой к температуре замерзания, напитка, термодинамически уравновешивается помимо прочего также и ростом сверхкритических кристаллов при протекании напитка через соответствующий реакционный аппарат (в частности, "рекристаллизатор"), в результате чего (в целом) не происходит даже временного концентрирования напитка при его прохождении через зону обработки (при этом, правда, приходится время от времени регулировать работу рекристаллизатора во избежание побочного концентрирования потока жидкости). Такой способ позволяет избежать присущих известным способам проблем, связанных со свойствами напитка, которые существенным образом зависят от его концентрирования и последующего разбавления, что особенно характерно и подробно рассмотрено применительно к пиву. В соответствии с предлагаемым способом концентрирование напитка носит чисто номинальный характер и если происходит, то в течение очень незначительного времени. Именно этим предлагаемый способ и отличается принципиально от носящего прямо противоположный характер процесса концентрирования вымораживанием.

В предпочтительном варианте предлагаемого по настоящему изобретению способа предусматривается обработка охлаждением некоторого объема спиртного напитка, в котором предварительно охлажденный напиток смешивается с кристаллами льда, образуя устойчивую водную суспензию, из которой затем отбирается жидкий раствор, объем которого равен исходному объему поступающего на обработку охлаждением напитка.

Для непрерывного процесса предлагаемый в изобретении способ обеспечивает непрерывную обработку охлаждением потока предварительно обработанного и охлажденного спиртного напитка путем последующего пропускания его через упомянутую выше кристаллическую ледяную массу с последующим непрерывным отбором из образующейся суспензии пригодного для питья водного раствора в количестве, равном по объему количеству поступающего на обработку охлаждением напитка.

В предпочтительных вариантах предлагаемого процесса объем всех оставшихся в напитке в устойчивом состоянии кристаллов льда в 10-100 раз превышает объем зарождающихся кристаллов льда, содержащихся в поступающем на обработку охлажденном напитке.

Предлагаемый в настоящем изобретении способ обработки может осуществляться на любой после сбраживания стадии процесса изготовления пива, осуществляется предпочтительно до или вместо стадии выдержки, хотя в принципе возможно осуществлять предлагаемую обработку охлаждением и после промежуточной выдержки пива.

Поставленная вышеуказанная задача достигается также способом приготовления охлажденного напитка, включающим получение напитка и его охлаждение по вышеописанной технологии.

Предлагаемый в изобретении способ предназначен для обработки солодовых напитков и также относится в основном к производству ферментированных напитков из зернового сырья (в том числе к производству спиртных напитков). В последнем случае процесс производства включает этапы ферментирования содержащего зерновое сырье субстрата с получением содержащей этанол жидкости; дистиллирования или другого концентрирования этанолсодержащей жидкости с получением дистиллята с заданной концентрацией этанола; и этап описанной выше обработки охлаждением упомянутой этанолсодержащей жидкости или полученного напитка. В качестве примеров исходного сырья, используемого для производства ферментированных напитков из зернового сырья, можно назвать: все виды солода; смеси ржи и солода; смеси кукурузы, ржи и солода; смеси ржи, пшеницы и солода; кукурузу и рис. Такое зерновое сырье используется обычно для производства таких напитков, как шотландское виски, хлебная водка, бурбон, ирландское виски, зерновой спирт и аррак.

Предлагаемый в изобретении способ может также использоваться для обработки используемых в качестве продуктов питания водных жидкостей и, в частности, пригодных для питья жидкостей или напитков, которые представляют собой обычно азеотропные смеси. К таким напиткам относятся, в частности, двойные азеотропные водные смеси, содержащие спирт, в качестве которого обычно используется этанол.

Предлагаемый в настоящем изобретении способ может быть также использован для получения виноградных напитков, полученных при брожении, процесс производства которых включает давление винограда; отделение виноградных выжимок от сусла; ферментирование сусла для получения вина; и сцеживание выпавших в осадок танинов, протеинов, пектинов и тартратов. В соответствии с настоящим изобретением сусло или полученное вино, или и то и другое, подвергаются описанной выше обработке охлаждением. Фруктовые вина, которые производятся таким же известным способом, также могут обрабатываться предлагаемым в изобретении способом.

Точно также изобретение применимо для производства рисового алкогольного напитка, полученного при брожении, процесс изготовления которого хорошо известен и обычно заключается в осахаривании полированного риса амилолитическими ферментами с получением водного сусла; подкислении сусла, содержащего сбраживаемый сахар, образовавшийся в результате воздействия упомянутых ферментов на рис; сбраживании сбраживаемого сахара, содержащегося в подкисленном сусле, с помощью кислотостойких дрожжей и получении рисовой водки; после чего эта водка (сакэ) подвергается предлагаемой в изобретении обработке охлаждением.

Аналогичным образом можно использовать настоящее изобретение и для обработки спиртных яблочных вин и напитков, процессы изготовления которых достаточно широко распространены и известны, например сидр, который получают путем приготовления яблочного сока, полного сбраживания сока дрожжевой культурой, слива полученного молодого сидра и дрожжевого остатка.

Однако особые преимущества использование предлагаемого способа дает в пивоваренной промышленности при производстве солодовых напитков, в частности солодовых напитков, полученных при брожении, которые изготавливаются в пивоваренной промышленности. В соответствии с этим предметом изобретения предлагается способ, который предусматривает затирание сбраживаемых материалов с водой; нагревание полученного затора и выделение из него сусла; кипячение, охлаждение и сбраживание сусла; и обработку полученного зеленого пива охлаждением по предлагаемому в изобретении способу. До обработки охлаждением, которую осуществляют до старения и окончательной обработки, целесообразно удалить из сброженного сусла дрожжевые клетки, т.к. при избыточном количестве оставшихся в сусле клеток пиво, полученное из такого сусла после его обработки охлаждением, будет иметь посторонний привкус и не будет обладать требуемой физической стойкостью. После такого удаления в сброженном сусле предпочтительно должно содержаться не более половины миллиона дрожжевых клеток на мл сусла. В одном из вариантов изобретения сброженное сусло до обработки охлаждением по предлагаемому способу подвергается дегазации (обычным способом).

Хорошо известно, что содержание спирта и твердых примесей в пиве существенно влияет на температуру замерзания. С учетом коммерческих интересов предлагаемый в изобретении процесс предусматривает быстрое охлаждение сваренного зеленого пива до температуры от -1 до -5^oC. В соответствии с принятыми в Северной Америке нормами и существующей практикой сваренное зеленое пиво охлаждают обычно до температуры от -2 до -4^oC, предпочтительно от -3 до -4^oC.

При быстром охлаждении пива в нем образуются только зарождающиеся кристаллы льда, которые являются сравнительно небольшими по размерам и неустойчивыми. Предпочтительно, чтобы время быстрого охлаждения не превышало 60 секунд, предпочтительно примерно 30 секунд или меньше, и прежде всего примерно 5 сек или меньше.

При таком охлаждении в пиве зарождается небольшое количество кристаллов льда, обычно не превышающее 5% по объему от объема сваренного зеленого пива, причем обычно количество зарождающихся при охлаждении в пиве кристаллов 2% или меньше по объему от объема сваренного зеленого пива, а размер кристаллов в основном не превышает 10 микрон.

Быстро охлажденное сваренное зеленое пиво поступает затем в зону обработки, в которой находится кристаллический лед. Эта зона полностью заполнена суспензией, состоящей из кристаллов льда и зеленого пива. В этой зоне охлажденное зеленое пиво проходит дальнейшую обработку охлаждением, смешиваясь с находящимися в устойчивом состоянии в водной жидкой суспензии кристаллами льда. Жидкая фаза упомянутой суспензии представляет собой предпочтительно то же самое зеленое пиво. Размеры устойчивых кристаллов льда в суспензии в 10-100 раз превышают размеры зарождающихся ледяных кристаллов и составляют от 100 до 3000 микрон. Устойчивая однородная структура смеси постоянно поддерживается ее соответствующим постоянным перемешиванием.

Количество устойчивых кристаллов льда в суспензии на последнем этапе обработки пива охлаждением поддерживается на уровне меньше 45% по объему. При большом количестве кристаллов в суспензии могут возникнуть некоторые проблемы, связанные с перемешиванием и однородностью обработки (например, возникновение каналового эффекта или сквозных протоков и т.п.).

Контроль содержания устойчивых кристаллов льда в указанной предварительно охлажденной водной суспензии зеленого пива и устойчивых кристаллов льда определяют по сигналам от датчиков льда, установленных в зоне обработки, при этом вырабатывается управляющий сигнал обратной связи, который используется для регулирования степени охлаждения указанного зеленого пива и уменьшения или увеличения количества содержащихся в нем кристаллов льда, поддерживая тем самым на заданном уровне процентное содержание устойчивых кристаллов льда в указанном объеме предварительно охлажденной суспензии.

Предпочтительно в качестве таких датчиков использовать хорошо известные и описанные в настоящем описании устройства, основанные на измерении проводимости. Можно, естественно, использовать и другие средства контроля, выбор которых в свете всего вышесказанного не составит для специалиста никакого особого труда. В любом случае такая система позволяет регулировать режим начального охлаждения зеленого пива и уменьшать или увеличивать количество зарождающихся в зеленом пиве при его начальном охлаждении кристаллов льда, поддерживая тем самым на требуемом уровне относительное содержание в суспензии устойчивых кристаллов льда. Обычно в суспензии при окончательной обработке зеленого пива охлаждением содержится по объему менее 35% устойчивых кристаллов льда, обычно менее 25%, предпочтительно от 5 до 20% и прежде всего от 10 до 20%. Однако в некоторых случаях для поддержания в зоне окончательной обработки охлаждением температуры, близкой к температуре замерзания жидкости, количество устойчивых кристаллов льда в суспензии может быть и меньшим 5%. Содержание устойчивых кристаллов льда в указанном объеме охлажденной суспензии составляет не менее 5% по объему. Устойчивые кристаллы льда создают в зоне окончательного охлаждения хорошо диспергированный тепловой буфер с высокой поверхностью контакта, с помощью которого температура окружающей жидкости поддерживается на уровне температуры ее замерзания. Температура начального охлаждения зеленого пива и время нахождения пива в зоне окончательного охлаждения непосредственно связаны с минимальным содержанием в суспензии устойчивых кристаллов льда.

Обычно время нахождения зеленого пива в охлажденной суспензии и находящейся в зоне окончательного охлаждения не превышает одного часа. Лучше однако, чтобы продолжительность охлаждения зеленого пива в этой зоне составляла до 15 минут, обычно от 5 до 15 минут или даже меньше, например от 1 до 2 минут.

После прохождения через суспензию с кристаллами льда окончательно обработанное охлаждением зеленое пиво предпочтительно подвергается очистке продуванием инертным газом в емкости для выдержки с целью удаления из него оставшихся летучих примесей типа сернистых соединений, таких как меркаптаны и триолы. В качестве "инертного" газа (т.е. газа, который не оказывает неблагоприятного воздействия на пиво) можно использовать двуокись углерода или азот. Более предпочтительным является использование азота, который обладает низкой растворимостью и не оказывает никакого отрицательного воздействия на жидкость, тогда как применение двуокиси углерода, особенно при предельных концентрациях, менее желательно. В процессе такой очистки происходит ускоренное "физическое старение" (которому способствует обработка охлаждением) пива, одним из признаков которого является так называемая "вкусовая выдержка". Одним из существенных преимуществ описанного процесса является снижение времени, необходимого для старения пива (в принципе предложенный способ позволяет вообще отказаться от традиционной операции выдержки готового продукта).

Необходимость выдержки считается общепринятой в пивоваренной промышленности, особенно когда речь идет о производстве утяжеленных сортов пива (например, пива с 15 градусами Plato). Так, например, в заявке на Европейский патент 180442 по этому поводу говорится следующее: "Проблемы производства утяжеленных сортов пива не ограничиваются процессом брожения. Требуется значительное время для окончательного созревания пива, в процессе которого устраняются "лишние" вкусовые признаки пива и приобретаются требуемые вкусовые качества и аромат. Кроме того, длительное время холодного старения необходимо для стабилизации пива..." В соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения созревание пива ускоряется при нагнетании в обработанное охлаждением пиво значительных количеств двуокиси углерода (например, от 2,8 до 3 объемов), причем этот процесс осуществляется во время подачи пива из зоны обработки в емкость для выдержки или хранения. Хранящееся в этой емкости пиво в течение 24 часов вентилируется. После этого емкость с пивом герметично закрывается и в ней контролируется внутреннее давление. Если после закрытия емкости давление в ней продолжает расти, то пиво вновь вентилируется в течение следующих 24 часов. Такой цикл герметичного закрытия/вентиляции повторяется до тех пор, пока давление в емкости не стабилизируется.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения предлагается процесс "нулевого" старения, при котором обработанное охлаждением пиво, имеющее температуру, близкую к нулевой, подается в реакционный аппарат ("скруббер") и продувается инертным газом, например азотом, и после этого поступает сразу же на разливку без какого-либо специального старения или выдержки.

Такие процессы "ускоренного старения" обеспечивают достижение упомянутой выше "вкусовой выдержки".

Особые преимущества настоящее изобретение позволяет получить в производстве особо тяжелых сортов пива (пиво высокой тяжести). При этом предлагаемая в изобретении обработка особо тяжелого зеленого пива охлаждением положительно сказывается на холодном помутнении пива и на помутнении, связанном с выпадением в осадок содержащихся в нем примесей. Как способ производства особо тяжелых сортов пива, так и способ согласно изобретению улучшает пропускную способность за счет того, что в соответствии с изобретением разбавление тяжелого пива осуществляется после его обработки охлаждением, появляется возможность увязать друг с другом материально-технические преимущества утяжеления пива и его охлаждения.

В тех случаях, когда процесс производства особо тяжелого пива предусматривает предлагаемую обработку охлаждением, появляется возможность осуществлять процесс разбавления пива во время его обработки охлаждением путем смешивания потока особо тяжелого зеленого пива с потоком предпочтительно обработанного охлаждением и естественно обладающего соответствующими свойствами разбавителя, предпочтительно охлажденного до такой температуры, при которой поддерживается описанное выше термодинамическое равновесие. Такой способ оказывается особенно эффективным в тех случаях, когда в качестве разбавителя используется слабоалкогольное зеленое пиво и когда конечный продукт должен обладать крепостью, средней между крепостями двух потоков зеленого пива. Если поток жидкости, которая используется в качестве разбавителя, предварительно не охлаждается, то его температура должна определенным образом регулироваться с тем, чтобы в процессе обработки охлаждением было обеспечено необходимое термодинамическое равновесие.

Предлагаемая в настоящем изобретении обработка охлаждением позволяет получить особые преимущества при производстве безалкогольных и слабоалкогольных напитков. К первым относятся напитки, не содержащие спирта или же содержащие от 0,01 до 0,05% по объему спирта, а во вторых содержание спирта лежит в пределах от 0,5 до 1,0% по объему. Такие напитки производятся обычно одним из двух способов: а) традиционным способом путем удаления из сваренного