Voda

Voda je ve sladařském a pivovarském průmyslu důležitou surovinou, neboť přímo ovlivňuje kvalitu piva a má i jinak široké uplatnění a spotřebuje se jí celkově velké množství. Podle technologického postupu a vyspělosti technického zařízení se spotřebuje na výrobu 1 tuny sladu 10 až 15 hl vody a na 1 hl vystaveného piva se spotřebuje 12 až 15 hl vody. Jako provozní voda je jednou z hlavních surovin pro výrobu piva a nazývá se varní voda. Její podíl z celkové spotřeby je však poměrně malý, neboť hlavní část se spotřebuje ve sladovnách k máčení ječmene a v pivovarech k mytí a čištění, hlavně ve spilce, sklepě a stáčírnách, a dále k chlazení a v kotelnách.

Dříve byly pivovary a sladovny zásobovány téměř výhradně z vlastních zdrojů pivovarských studní. Se stoupající spotřebou a s poklesem hladiny podzemních vod však vyvstala nutnost využívat i další zdroje vod, tj. pramenité vody, povrchové vody a vody z městských vodovodních řádů.

Spodní vody vznikají prosakováním srážkové vody svrchními vrstvami zemského povrchu a jejich kvalita závisí na složení podpovrchových vrstev. Většinou jsou prosty mikroorganismů a bývají nejkvalitnějšími zdroji pitné a varní vody. Jímají se převážně studnami, šachtovými, vrtnými a artézskými.

Pramenité vody jsou spodní vody, které se na povrchu mohou dostat do styku s povrchovými vodami. Musí se proto jímat takovým způsobem, aby nemohlo dojít k jejich znečištění.

Povrchové vody jsou přirozené vody srážek a roztátého sněhu, často smíšené s pramenitými vodami, které zůstávají na povrchu ve formě rybníků, jezer, potoků a řek. Jsou prakticky vždy biologicky závadné a pro přímé použití v pivovarech a sladovnách nejsou vhodné a musí se čistit a upravovat.

Městská voda má kvalitu pitné vody a je plně použitelná i jako varní voda, pokud není třeba upravovat její chemické složení při výrobě určitých druhů piv.

Všechny přirozené vody jsou více méně zředěnými roztoky pevných látek a plynů a povrchové navíc obsahují suspendované látky. K nejdůležitějším rozpuštěným látkám patří vápenaté a hořečnaté soli, které vytvářejí tvrdost vody, což je důležité kritérium posuzování kvality vody pro pivovarské účely. Rozlišuje se tvrdost stálá čili nekarbonátová a tvrdost přechodná čili karbonátová. Tvrdost stálá je tvořena vápenatými a hořečnatými solemi, které jsou stálé (sírany, chloridy, křemičitany aj.), kdežto tvrdost přechodná je tvořena hydrogenuhličitany, které se varem úplně či částečně rozkládají (odtud název přechodná tvrdost):

Celková tvrdost je součtem tvrdosti stálé a přechodné. Dříve se vyjadřovala ve stupních německých (°n), nyní v mmol/l a podle její hodnoty se vody dělí na:

• měkké do 1,4 mmol/l tj. do 8 °n
• středně tvrdé do 2,1 mmol/l tj. do 12 °n
• tvrdé do 5,3 mmol/l tj. do 30 °n
• velmi tvrdé nad 5,3 mmol/l tj. do 30 °n

Z pivovarského hlediska je důležité, že některé ionty svými reakcemi s fosforečnany sladu způsobují snížení pH, čili zvyšují kyselost rmutů, sladiny a mladiny. Takto působí především ionty vápníku a částečně i hořčíku pozitivně na činnost enzymů při rmutování. Na druhé straně hydrogenuhličitanové a uhličitanové ionty působí opačně, zvyšují pH, tudíž snižují kyselost a působí negativně na varní proces.

Pro výrobu světlých piv je vhodní měkká voda s menším podílem hořčíku a přechodné tvrdosti. Pro tmavá piva nevadí i tvrdší voda. Varní voda nemá zásadně obsahovat alkalické uhličitany, chlór a příliš železa, manganu a dusičnanů. Má splňovat normu pro pitnou vodu.

Podle stupně znečištění se povrchové, pramenité a výjimečně i spodní vody čistí, popřípadě se upravuje složení varní vody, některým z následujících procesů:

• odstranění suspendovaných látek,
• odstranění nežádoucích rozpuštěných látek,
• odstranění mikroorganismů neboli dezinfekce.

Používají se postupy mechanické, fyzikální, chemické a u odpadních vod i biologické. Prakticky se provádí nejčastěji čištění čiřením s následnou filtrací, odželezování a odmanganování, denitrifikace, odstraňování oxidu uhličitého neboli odkyselení, dezinfekce či sterilace a eventuálně i měkčení či odsolování varní vody.

Čiření
se provádí mechanicky v usazovacích nádržích u větších a těžších částic a chemicky pomocí čiřidel (síran hlinitý, chlorid železitý) u jemných a koloidních kalících částic.

Filtrace
se provádí na pískových filtrech či rychlofiltrech a automatickou regenerací.

Odkyselování
neboli odstraňování volného agresivního oxidu uhličitého se provádí buď provětráváním vody (rozprašovače), nebo filtrací vody přes mramor za vzniku hydrogenuhličitanu vápenatého (nevhodné pro varní vodu), nebo nakonec přídavkem vápenné vody opět za vzniku hydrogen uhličitanu vápenatého.

Odželezování a odmanganování
se provádí chemicky oxidací s následným odfiltrováním nerozpustných hydroxidů na pískovém filtru, nebo přímo filtrací přes speciální náplň Fermago.

Denitrifikace
se provádí různými postupy, např. na iontoměničích, elektrochemicky aj. V posledních letech tato úprava složení vody nabývá na významu.

Dezinfekce
či sterilace vody se provádí chemicky chlorací s následným odstraněním přebytečného chlóru v dechlorátorech, oligodynamií využívající katadynické účinky stříbra, ozonizací či ozařováním vody UV-paprsky.

Měkčení
vody čili odstraňování tvrdosti se provádí demineralizací na iontoměničích nebo reverzní osmózou.