Ricerca sulle Caratteristiche di Filtrabilità della Birra e Ottimizzazione del Processo di Filtrazione

Il presente lavoro ha avuto lo scopo di identificare le caratteristiche di filtrabilità della birra attraverso lo svolgimento di prove tecnologiche di filtrazione in scala di laboratorio e su scala pilota, utilizzando diverse tipologie di sistemi filtranti e sperimentando diversi materiali di membrana. La fase preliminare della caratterizzazione della filtrabilità della birra è stata condotta presso i laboratori del Campden-BRI – The Brewing Research International, Inghilterra, mentre le prove tecnologiche su scala pilota si sono svolte presso il CERB – Centro di Eccellenza per la Ricerca sulla Birra. Le prove di filtrazione e le analisi sui campioni hanno permesso di verificare le performance delle diverse membrane utilizzate in risposta alla variazione dei principali parametri del processo di filtrazione tangenziale. Sono stati analizzati diversi parametri di qualità della birra filtrata attraverso il monitoraggio del processo e lo svolgimento di prove analitiche sul prodotto volte ad evidenziare gli effetti delle differenti tecnologie adottate. Per quanto riguarda le prove di laboratorio per la caratterizzazione della filtrabilità della birra, l’analisi della PCS (Photon Correlation Spectroscopy) è stata utilizzata per verificare l’influenza di diversi trattamenti enzimatici sulla efficienza del processo di filtrazione e la loro influenza sulla stabilità colloidale della birra filtrata. Dai risultati ottenuti è emerso che il PCS è un valido strumento per determinare la distribuzione in classi di diametro e il diametro medio effettivo delle particelle solide in sospensione nella birra e può essere utilizzato sia per predire la stabilità della birra filtrata, sia per monitorare il processo di filtrazione in tempo reale.

The purpose of this work was to identify the characteristics of filterability of beer throughout different filtration tests on a laboratory scale and on a pilot scale, using different types of filter systems and experimenting with different membrane materials. The preliminary characterization of beer filterability with the particle size analysis was conducted at the laboratories of Campden-BRI - The Brewing Research International, United Kingdom, while the pilot-scale filtration tests were conducted at the CERB – The Italian Brewing Research Centre, Italy. The filtration tests and the analysis on the samples allowed to verify the performance of the different membranes used in response to the variation of the main process parameters of cross-flow filtration. Several quality parameters were monitored on both filtered and unfiltered beer samples, to highlighting the effects of the different technologies used. With regard to the laboratory tests for the characterization of beer filterability, the analysis of the PCS instrument (Photon Correlation Spectroscopy) was used to verify the influence of various enzymatic treatments (Protease and Cellulase) on the efficiency of the filtration process and their influence on the colloidal stability of filtered beer The results showed that the PCS instrument is a reliable tool for determining the size distribution of suspended particles in beer and can be used to predict the colloidal stability of the filtered beer and to monitor the process filtration in real time.