Плівки – адсорбційні оболонки, що обволікають зародки бульбашок за самого їх утворення, перешкоджають коалесценції, тобто злиттю бульбашок у більші, тому гальмують процес їх підіймання. Крім того, вони можуть сповільнювати дифузію газу з навколишньої перенасиченої рідини у бульбашку. Все це й призводить до різкого сповільнення ліквідування перенасичення після зняття тиску у порівнянні з тим випадком, коли перенасичення було досягнуто простою сатурацією води під тиском.
За іншим припущенням сповільнена ліквідація перенасичення зумовлена утворенням під час бродіння дуже нестійких хімічних сполук типу ефірів вугільної кислоти, які після зняття тиску поступово розкладаються, виділяючи вільний вуглекислий газ.
Частина вуглекислоти вступає у хімічну взаємодію з амінокислотами та етиловим спиртом. При цьому утворюються вуглекислі ефіри. Велика відмінність між букетами готового і молодого пива частково пояснюється присутністю вуглекислих ефірів.
Реакція утворення діетилового ефіру вугільної кислоти записується такими рівняннями:
С2Н5ОН+НОН+С02↔С2Н5ОСООН+Н2О;
С2Н5ОН+С2Н5ОСООН↔ (С2Н50)2СО+Н20.
Ефірні сполуки вуглекислоти нетривкі. У разі зміни умов витримування пива у лагерному відділенні чи за фізичного впливу зазначена зрівноважена система порушується в бік розпаду утвореного складного ефіру. Таким чином, вуглекислота міститься у пиві в розчиненому і зв'язаному стані.
Повільне виділення вуглекислоти під час фасування пива пояснюється також фізико-хімічними властивостями екстракту – адсорбцією. Пиво є сумішшю істинних водних розчинів (алкоголь, цукор, кислоти, солі) з колоїдними розчинами (декстрини, білкові речовини, пектини, хмельові смоли і фарбні речовини). Колоїди мають велику адсорбційну поверхню. Позитивно заряджені колоїди пива адсорбують на своїй поверхні кислоти, у тому числі вуглекислоту. Таким чином, золи колоїдів зумовлюють нестабільний стан вуглекислого газу, чим і пояснюється повільне виділення вуглекислого газу з пива. Під час струшування пива метастабільний стан порушується, спостерігається швидке і бурхливе виділення вуглекислоти.
Вміст СО2 за даним шпунтовим тиском залежить від температури пива. З підвищенням температури на 1°С кількість вуглекислоти зменшується приблизно на 0,01%.
На насичення пива впливає також висота шару пива у лагерному танку. Висота стовпчика пива, яка дорівнює 1 м, відповідає тиску 0,098 бар, що підвищує вміст вуглекислоти у пиві на 0,03%. Тому у танку заввишки 3 м нижні шари пива містять на 0,09% вуглекислоти більше, ніж верхні шари.
Розчинення вуглекислого газу у пиві відбувається повільно і завжди навіть за дуже малого його вмісту. Вуглекислий газ, що утворюється, не встигає розчинитися, збирається над поверхнею пива і створює підвищений тиск у танку. На розчинення СО2 впливає не тільки величина тиску, але й час витримування за цього тиску. Тривалість шпунтування (перебування пива під тиском) не можна точно встановити. Вважають, для того щоб у пиві був визначений склад вуглекислоти, воно повинно перебувати під постійним шпунтовим надлишковим тиском хоча б 8–14 діб, оскільки процес карбонізації пива закінчується головним чином після 8-добового шпунтування.
Важливе значення має вибір моменту початку шпунтування. Шпунтувати потрібно у момент, коли тиск, спричинений виділенням вуглекислоти під час доброджування, ще зростає.
Початок шпунтування залежить від вмісту зброджуваних речовин у молодому пиві. Пиво з високим ступенем зброджуваності (з малим вмістом зброджуваного екстракту) потрібно шпунтувати раніше.
Надлишок вуглекислоти, який утворився за тривалого шпунтування чи витримуванні пива з великим шпунтовим тиском, може виявитися навіть шкідливим. Перешпунтоване пиво містить більше вуглекислоти, ніж це зумовлено хімічним складом і фізичними властивостями екстракту; більша частина вуглекислоти при цьому перебуває у пересиченому стані. Стан пересиченості пива вуглекислим газом має важливе практичне значення під час фільтрування і фасування пива. За різкого зменшення шпунтового тиску відбувається настільки бурхливе виділення надлишку вуглекислоти, що одночасно захоплюється і вуглекислота, яка міститься у пиві у метастабільному стані. Таке пиво недостатньо піностійке, з порожнім і різким смаком. На розчинність газу впливає і розчинник Так, розчинність вуглекислого газу у спирті значно вища, ніж у воді.
За відомого вмісту екстракту і етилового спирту, можна знайти кількість вуглекислого газу у пиві.
Об'єм і масу вуглекислого газу у пиві за даної температури і даного тиску можна розрахувати за таблицею 1.
Таблиця 1.Розчинність СО2 у воді і етиловому спирті за різних температур і барометричного тиску 760 мм рт. ст.
| Температура °С | Мілілітри СО2 на кожен мілілітр рідини | Температура °С | Мілілітри СО2 на кожен мілілітр рідини | ||
| Вода | Спирт | Вода | Спирт | ||
| 0 | 1.7967 | 4.3295 | 16 | 0.9753 | 3.1438 |
| 1 | 1.7207 | 4.2368 | 17 | 0.9519 | 3.0908 |
| 2 | 1.6481 | 4.1466 | 18 | 0.9318 | 3.0402 |
| 3 | 1.5787 | 4.0589 | 19 | 0.9150 | 2.9921 |
| 4 | 1.5126 | 3.9736 | 20 | 0.9014 | 2.9465 |
| 5 | 1.4497 | 3.8908 | 21 | 0.8900 | 2.9034 |
| 6 | 1.3901 | 3.8105 | 22 | 0.8860 | 2.8628 |
| 7 | 1.3339 | 3.7327 | 23 | 0.8710 | 2.8427 |
| 8 | 1.2809 | 3.6573 | 24 | 0.8630 | 2.7890 |
| 9 | 1.2311 | 3.5844 | 25 | 0.8560 | 2.7558 |
| 10 | 1.1847 | 3.5140 | 26 | 0.8505 | 2.7251 |
| 11 | 1.1416 | 3.4461 | 27 | 0.8460 | 2.6969 |
| 12 | 1.1016 | 3.3807 | 28 | 0.8420 | 2.8711 |
| 13 | 1.0653 | 3.3177 | 29 | 0.8390 | 2.6478 |
| 14 | 1.0321 | 3.2573 | 30 | 0.8370 | 2.6270 |
| 15 | 1.0020 | 3.1993 | |||
Скористаємося даними таблиці 1 для визначення кількості вуглекислого газу у пиві, яке містить 4,63% екстракту і 3,65% спирту за температури пива 4 °С і тиску у лагерному танку 1,47 бар (1,5 атм).
Об'єм, що займає спирт:
V=P/d=3,65/0,794=4,6см3
Із таблиці 1 видно, що 1 см3 спирту за 4 °С містить 3,9736 см3СО2.
Отже, за тиску 0,98 бар буде утримано спиртом СО2:
3,9736*4,6=18,28 см3.
Тепер підрахуємо кількість СО2, що утримується за таких самих умов водою.
Кількість води у 100 г. даного пива:
100 – (3,65+4,68)=91,72г.
спирт екстракт
1 см3 води утримує за 4 °С 1,5126 см3 СО2> Отже, водою буде утримана така кількість СО2:
1,5126–91,72=138,74 см3.
Спиртом і водою разом утримується:
18,28+138,74=157,02 см3.
Згідно з законом Генрі, розчинність СО2 за абсолютного тиску 1,5 бар буде у 1,5 рази більша, що становитиме для даного прикладу:
157,02–1,5=235,5 см3.
Кількість розчиненого СО2 виразимо у відсотках за масою. За таблицями Landolt’a маса 1 л СО2 за 0°С і тиску 760 мм рт. ст. (8356 Н/м2) дорівнює 1,9769г.
Масова частка СО2 у нашому прикладі становить:
0,2355–1,9769=0,465 г., або 0,465%.
2. Нові технології у виробництві пива
Лінія розливу в пляшки продуктивністю 110 тисяч пляшок на годину.
Важливим кроком на шляху технологічного вдосконалення і розвитку компанії стала запущена 25 травня 2004 року нова лінія розливу пива в скляні пляшки продуктивністю 110000 пляшок на годину. Якщо перерахувати, то вийде, що кожної секунди на лінії наповнюється 30 півлітрових пляшок пива. Лінія займає площу 4 тисячі квадратних метрів. Її виробником є німецький концерн «KHS», законодавець технологічної моди в пивоварінні і один з найбільших світових виробників обладнання. Лінія є найпотужнішим комплексом в Україні по розливу пива. З її запуском завод «Оболонь» увійшов до трійки найпотужніших пивоварних заводів Європи.
На момент запуску, за свідченнями фахівців, лінія є найдосконалішим, за рівнем технологій, комплексом в світі. Навіть більш крупні європейські пивоварні підприємства не можуть похвалитися тими технологічними новинками, які втілені на новій розливній лінії нашого заводу. Наприклад, лінія оснащена найбільшою в світі посудомийною машиною, яка спеціально розроблялася, щоб забезпечити таку високу продуктивність лінії, видаючи 110 тисяч чистих пляшок на годину.
Процес вибраковки скляних пляшок на такій неймовірній швидкості забезпечується автоматичним «інспектором», який встигає ретельно перевірити цілісність кожної пляшки. Новітні моноблоки – апарати, які безпосередньо наливають пиво, забезпечують найкращий показник за якістю закупорювання пляшок, перешкоджаючи попаданню повітря в пляшки разом з пивом, що є запорукою його стійкості та смаку.
Автоматизація впроваджена на всіх рівнях процесів виробництва. Лінія оснащена шістьма роботами, які забезпечують безупинну роботу. Вони беруть участь в процесі розвантаження порожньої тари, подачі пляшок на мийну машину, сортування та упаковці готової продукції. Пиво розливається у пляшки, пляшки упаковуються в ящики, ящики складаються в паллети, а паллети по спеціальних транспортерах подаються безпосередньо в кузови машин. Процес розвантаження та завантаження, а відповідно і обліку готової продукції, повністю комп’ютеризовано, що дозволяє оперативно регулювати та координувати питання логістики.
У запуск нової лінії компанія «Оболонь» вклала понад 20 мільйонів доларів.