Microfiltrarea și Ultrafiltrarea Berii

Berea este o bautura slab alcoolica, nedistilata, obtinuta prin fermentarea, cu

ajutorul drojdiei, a mustului de malt si eventual a unor cereale nemaltificate fierte cu hamei. Dupa apa, cafea si lapte, berea este cea mai populara bautura din lume, fiind privita ca un produs ce face parte dintr-un mod sanatos de viata.

Procesul tehnologic clasic de fabricare a berii consta in urmatoarele:

- obtinerea maltului, care se relizeaza prin urmatoarea succesiune de

faze: precuratirea, trierea, sortarea, germinarea, uscarea, curatirea de

radicele a boabelor de orz sau orzoaica;

- obtinerea mustului de bere, care se realizeaza prin urmatoarea succesiune de faze: macinare, plamadire, zaharificare, filtrarea plamadei, fierberea mustului de malt cu hamei;

- fermentatia primara si fermentatia secundara;

- operatiile finale care constau in filtrare, pasteurizare si imbuteliere.

Tehnologiile moderne de fabricare a berii au in vedere aspectele tehnice, cele economice, normele igienico-sanitare si normele de calitate. Implementarea unor tehnologii neconventionale in procesul tehnologic de fabricare a berii urmareste simplificarea operatiilor tehnologice, reducerea cheltuielilor de productie, reducerea timpului de fabricatie si diversificarea sortimentelor de bere.

Un studiu efectuat asupra brevetelor publicate in perioada 1993 – 2003 a

evidentiat faptul ca exista un interes deosebit pentru aplicarea de tehnologii

neconventionale in procesul tehnologic de obtinere a berii, in vederea diversificarii gamei sortimentale de bere si a imbunatatirii calitatii acesteia:

- Fierberea maltului la 69 – 70 0C si mentinerea timp de 90 - 100 minute, filtrarea

berii la presiune constanta de CO2 de 1,0-1,5 kgf/cm2.

- Introducerea in treptele de fierbere a mustului a unor etape de inghetare la

- 8 ÷ - 12 0C, care conduce la limpezirea berii produse.

- Obtinerea sotimentelor de bere fara alcool sau cu continut redus de alcool,

destinata consumului persoanelor bolnave de ficat sau diabet, prin separarea

alcoolului din bere prin procesul de osmoza inversa utilizand membrane din

acetat de celuloza, acetat de vinil, sau prin diluare cu apa.

- Obtinerea berii cu spirulina, care creste continutul de elemente nutritive si

imbunatateste culoarea acesteia.

- Folosirea unui amestec initial pentru obtinerea berii format din 70% orz si 30%

orez, conducand la obtinerea unei beri cu luciu placut.

- Obtinerea berii cu extract de aloe, care confera berii proprietati nutritive, gust si

culoare deosebite.

- Obtinerea de bere cu diverse arome de fructe si plante, prin imersarea acestora in bere ori introducerea sucului de fructe sau plante in diferite faze de fabricatie,

rezultand o bere cu calitati nutritive, miros si gust placut.

- Introducerea in bere a unor extracte din medicina traditionala chinezeasca, pentru imbunatatirea culorii si gustului, a proprietatilor curative si aciditatii.

- Introducerea in bere de Gynostemma pentophyllum, care imbunatateste

metabolismul organismului si modeleaza corpul prin scaderea in greutate.

- Introducerea de germaniu organic, pentru a produce cresterea calitatilor nutritive si curative (cresterea rezistentei la cancer si scaderea in greutate).

- Aplicarea procesului de microfiltrare cu membrane ceramice pentru indepartarea drojdiilor din bere.

- Sterilizarea berii prin pasteurizare la rece, utilizand membrane de tip metaloceramic cu strat de dioxid de titan, care conduce la cresterea calitatii berii si la mentinerea dioxidului de carbon in bere.

- Aplicarea dializei pentru ajustarea componentelor berii in functie de sortimentul

care se doreste a fi obtinut.

- Folosirea unor metode moderne de masurare a concentratiei mustului utilizand

senzori cu ultrasunete.

Sintetizand continutul acestor brevete rezulta ca metodele si tehnologiile noi

aplicabile in fluxul de fabricatie a berii sunt urmatoarele:

- procesele de membrana, pentru tratarea apei utilizate ca materie prima in

procesul de fabricatie a berii si pentru filtrarea sterila a berii finite;

- tratarea cu ultrasunete, in vederea solubilizarii rapide a unor substante sau

a hidrolizarii amidonului in faza de plamadire-zaharificare; tratarea cu

ultrasunete de mica putere pentru stimularea extractiei de substante utile

din hamei si precipitarea proteinelor macromoleculare la fierberea cu

hamei; reducerea timpului de fermentare prin aplicarea ultrasunetelor,

accelerandu-se astfel fenomenele fizico-chimice; sterilizarea berii si a

recipientelor in care se ambaleaza prin aplicarea tratamentului de

ultrasonare;

- utilizarea campurilor electrostatice in scopul stimularii germinarii boabelor

de orz si al expulzarii microorganismelor din crapaturile si fisurile boabelor,

precum si pentru tratarea apei utilizate in procesul de fabricatie;

- eliminarea operatiei de maltificare si introducerea de enzime imobilizate;

- obtinerea de noi sortimente de bere cu calitati deosebite pentru sanatatea

omului.

SCHEMA TEHNOLOGICĂ DE OBŢINERE A BERII

Pe langa metodele clasice de separare (sedimentarea, filtrarea, centrifugarea, distilarea, extractia, schimbul ionic, adsorbtia, absorbtia), Tn a doua parte a secolului XX au aparut o serie de noi metode, bazate pe utilizare membranelor si cunoscute ca procese de membrana. Procesele de membrana se utilizeaza la nivel industrial Tn domenii cum ar fi: tratarea apelor uzate, industria alimentara, industria farmaceutica, industria chimica. Evolutia rapida a acestor metode a fost posibila datorita perfectionarii tehnicilor de obtinere si caracterizare a membranelor. Un amestec complex format dintr-un solvent Tn care se gasesc dizolvate specii chimice ionice, macromolecule, agregate moleculare si particule poate fi separat Tn componente prin procese de membrana. Desi gama de utilizare a acestora este larga se evidentiaza urmatoarele procese de membrana: microfiltrarea, ultrafiltrarea, osmoza inversa, dializa si electrodializa. Acestea acopera Tntregul domeniu de marimi de particule de separat. Procesele de membrana permit si separarea unor specii chimice dizolvate, deci fractionarea unor sisteme omogene, asemanandu-se din acest punct de vedere cu extractia, distilarea sau schimbul ionic. Deoarece microfiltrarea, ultrafiltrarea, nanofiltrarea si osmoza inversa au ca forta motrice diferenta de presiune, acestea poarta denumirea de procese de baromembrana. Procesele de baromembrana ocupa primul loc Tn gama aplicatiilor industriale. Dializa si hemodializa au ca forta motrice diferenta de concentrate, iar Tn electroosmoza si electrodializa separarea se face sub actiunea unui gradient de potential electric.