Водоподготовка в пивоваренной промышленности

Объемная доля воды в пиве может составлять до 97%, делая ее одним из основных ингредиентов напитка и напрямую определяет его вкус, аромат, стабильность и даже себестоимость. В среднем, на приготовление 1 литра пива расходуется от 8 до 15 литров подготовленной воды из которых от 2 до 3 литров расходуется на технологические нужды производства (промывка, CIP-мойки, система охлаждения и котельная).

Забор воды на предприятии может происходить из поверхностного, подземного или централизованного источника водоснабжения, при этом ее состав может быть не стабилен и может меняться в течение года из-за сезонных колебаний. Химические элементы (ионы), растворенные в воде, существенно влияют на качество и восприятие готового пива. Без собственной системы водоподготовки пивоваренное предприятие не может контролировать состав, что может привести к тому, что каждая варка будет получаться по-разному.

Водоподготовка для пивоварения представляет собой систему фильтрации и корректировки минерального состава воды, которая позволяет пивоваренному предприятию полностью контролировать качество продукта, гарантировать повторяемость рецептуры и создавать конкретный вид пива с определенными вкусовыми характеристиками.

Требования к качеству воды в пивоварении

Поскольку готовый продукт предназначен для потребления человеком, основным критерием качества воды для пивоварения является соответствие нормативу СанПиН 2.1.3684-21 "Питьевая вода", независимо от вида производимого пива.

Однако соблюдение этого стандарта не гарантирует идеальную воду для варки пива, учитывая его видовые особенности. Эталонным составом воды для пивоварения считается вода Пльзенского типа. На её основе были разработаны отраслевые "ТИ 10-5031536-73-90 — «Технологическая инструкция по водоподготовке для производства пива и безалкогольных напитков»:

Показатель	Ед. изм.	Значение
Водородный показатель (pH)	ед.	6,0–6,5
Жёсткость	мг-экв/л	2,0–4,0
Щёлочность	мг-экв/л	0,5–1,5
Сухой остаток	мг/л	500,0
Окисляемость перманганатная	мгO₂/л	2,0
Кальций (Ca2+)	мг-экв/л	2,0-4,0
Магний (Mg2+)	мг-экв/л	следы
Железо суммарно (Fe2+, Fe3+)	мг/л	< 0,1
Марганец суммарно (Mn)	мг/л	< 0,1
Алюминий (Al)3+	мг/л	< 0,5
Сульфаты (SO4)2-	мг/л	< 100 - 150
Хлориды (Cl)–	мг/л	< 100 - 150
Нитраты (NO3)-	мг/л	< 10
Нитриты (NO2)-	мг/л	0
Сероводород (H2S)	мг/л	следы
Цинк (Zn)	мг/л	< 5
Аммиак (NH₃)	мг/л	следы
Медь (Cu)	мг/л	< 0,5
Кремний (Si2+)	мг/л	< 2
Коли-индекс	БГКП/литр	3 (0)
Общее микробное число (ОМЧ)	КОЕ/мл	100 (20)
Хлор активный (свободный)	мг/л	Отсутствие
Остальные показатели должны соответствовать СанПиН 2.1.3684-21 "Питьевая вода"

Указанные требования являются ориентиром, так как для каждого вида пива существует свой наиболее подходящий состав подготовленной воды. 

Технология подготовки воды для пивоварения

Комплекс водоподготовки решает две основные задачи, на этапе очистки достигается стабильное качество воды, а на этапе корректировки - приведение минерального состава к эталону. Выбор технологии и ступеней подготовки воды в каждом случае является индивидуальной задачей и зависит в первую очередь от источника и состава исходной воды, требований по составу подготовленной воды и ее объему. Классическая система водоподготовки на пивоваренных заводах представляет собой многоступенчатый процесс:

1. Предварительная механическая фильтрация защищает последующее оборудование от взвесей, песка, окалины.

2. Блок фильтрации и осветления - позволяет снизить содержание железа и марганца до уровня < 0,05 мг/литр. Содержание железа в воде важно для привоварения и по нормам должно быть менее 0,1 мг/литр иначе его содержание огрубляет вкус, ускоряет старение пива и портит цвет.

3. Дехлорирование, чаще всего при помощи сорбционных фильтров или дозирования бисульфита натрия. При выборе централизованного водоснабжения в качестве источника исходной воды остатки хлора активно вступают в реакцию с фенольными соединениями, которые содержатся в солоде и хмеле, образуя хлорфенолы которые придают пиву характерный «медицинский», аптечный или пластмассовый привкус полностью перебивая сортовой аромат. Кроме того, хлор ухудшает органолептические показатели, окисляет органику, угнетает дрожжи и ферменты, замедляя процессы брожения. Остатки хлора не допустимы и его удаление является обязательным этапом водоподготовки для любого сорта пива.

4. Промышленный обратный осмос производит воду стабильного состава независимо от сезонных изменений исходной воды. Низкий водородный показатель (pH) обессоленной воды обеспечивает предсказуемое протекание ферментативных процессов, а минерализация на уровне 10-30 мг/л позволяет подготовить из эталонный состав воды для любого вида пива.

5. Корректировка минерального состава осуществляется путем дозирования солей CaSO₄, CaCl₂, MgSO₄, MgCl₂, NaCl, NaHCO₃, CaCO₃, Ca(OH)₂ в обрабатываемую воду и позволяет получить идеальный минеральный состав под определенный вид пива.
6. Обеззараживание ультрафиолетом является заключительной ступенью, обеспечивает микробиологическую безопасность воды без применения хлора.