عملية التخمير والنضج - مرحلة ثانوية من إنتاج البيرة

تختمر نقيع الشعير الساخن وهي المرحلة الأولى من دورة إنتاج البيرة ، تليها مرحلة ثانية تسمى التخمير. تخمر نقيع الشعير هو مظهر من مظاهر التمثيل الغذائي لخميرة البيرة. تُضاف الخميرة إلى نقيع الشعير بعد تهويتها مباشرة بعد تبريد نقيع الشعير إلى درجة حرارة التخمير بعد ضخ نقيع الشعير من مصنع الجعة إلى أوعية التخمير.

تتمثل المهمة الرئيسية لخميرة البيرة في مرحلة التخمير الأولية في تحويل جزء من السكريات الموجودة في النقيع إلى كحول. عند درجة التخمير المحددة ، تنقطع عملية التخمير (وليس التحويل الكامل للسكر بنسبة 100٪). يتم ضخ ما يسمى بيرة صغيرة أو خضراء في خزان آخر حيث تكون عملية التخمير المستمرة أقل كثافة ، ولكنها تحدث عند درجة حرارة منخفضة وضغط أعلى بينما يتم كربنة البيرة بواسطة ثاني أكسيد الكربون. يسمى هذا الجزء من عملية التخمير نضج البيرة - التخمير الثانوي.

تقنيتان رئيسيتان لتخمير البيرة

يختلف تصميم وبناء خزانات التخمير الأولي للبيرة اعتمادًا على التكنولوجيا. في مصانع الجعة الخاصة بنا ، نستخدم تقنيات التخمير الأكثر شيوعًا والتي يمكن استخدامها داخل مصنع جعة واحد أيضًا في مجموعاتها وهذا يسمح بإنتاج بيرة من أنواع مختلفة وخصائص حسية.

I. تخمير القاع للبيرة

يشمل أسلوب التخمير السفلي جميع أنواع البيرة المخمرة باستخدام خميرة Saccharomyces uvarum. غالبية الإنتاج العالمي من البيرة المخمرة ، بما في ذلك الجعة التشيكية بيلسنر. وتشمل هذه على سبيل المثال أيضًا Dortmunder و Bock و Marzen والمزيد من البيرة تسمى الجعة.

يتم تخمير الخميرة السفلية في درجات حرارة تتراوح بين 6-12 درجة مئوية وتستمر لمدة 6-12 يومًا. تكمن البيرة لمدة شهر أو أكثر (من هنا اسم "الجعة") عند درجة حرارة منخفضة والتي تضمن ، من بين أمور أخرى ، تشتت مركبات الكبريت التي تم إنشاؤها أثناء التخمير الأولي.

تعتبر تقنية التخمير المفتوح في أحواض التخمير المفتوحة في غرفة التخمير نموذجية بشكل أساسي لإنتاج البيرة باستخدام الخميرة السفلية. يسمح بتجميع مناسب بشكل خاص من الرغوة البنية من الخميرة الميتة في المرحلة الأخيرة من التخمير وهو شرط أساسي لصنع جعة ذات جودة عالية من الذوق التقليدي لسوء الحظ ، فإن تقنية التخمير المفتوح غير مناسبة تمامًا لإنتاج البيرة المخمرة نظرًا لأن وصول الهواء إلى الخميرة النشطة على سطح النقيع المخمر غالبًا ما يؤدي إلى تلوث البيرة بالكائنات غير المرغوب فيها.

بالنسبة لمصانع الجعة الصغيرة ، هناك حجة قوية على تخمير البيرة الرئيسي في أحواض مفتوحة - الأصول التسويقية الرائعة. يعد منظر البيرة في مرحلة التخمير مع العديد من ألوان رغوة الخميرة أحد عوامل الجذب الرئيسية لجميع زوار مصنع الجعة الحرفي.

مخطط مصنع الجعة بتقنية التخمير المفتوحة:

في مصانع الجعة الحديثة ، تُستخدم الخزانات الأسطوانية المخروطية بشكل أساسي للتخمير السفلي والعلوي للبيرة. على الرغم من أن جودة البيرة المخمرة في القاع من الخزان المغلق لا تصل إلى جودة تخمير البيرة في حاويات مفتوحة ، فإن الفائدة الاقتصادية هي السبب الحاسم للتخلي عن تقنية التخمير التقليدية في غير مصانع الجعة الصغيرة.

ثانيًا. أعلى تخمير للبيرة

يشمل أسلوب البيرة القائم على التخمير الأعلى جميع أنواع البيرة التي تستخدم خميرة Saccharomyces pastorianus. يشمل هذا النمط أنواع البيرة مثل البيرة أو بورتر أو ستاوت أو Altbier أو Trappist أو بيرة القمح. تتم عملية التخمير العليا في درجات حرارة تتراوح بين 15 و 24 درجة مئوية وتستمر عادة من 3-9 أيام.

في معظم الحالات ، على سطح البيرة المخمرة تطفو رغوة ناتجة عن ارتفاع ثاني أكسيد الكربون مع الخميرة النشطة. هذا هو السبب في أن هذه البيرة تسمى فوقها البيرة المخمرة. يستغرق التخمير الأولي لهذه الجعة عادة حوالي ثلاثة أسابيع ، وفي بعض الحالات قد ينضج لعدة أشهر. يتم تجميع مجموعات الخميرة في مستعمرات (قد يبلغ قطرها عدة أمتار) ، وتعيش على سطح نقيع الشعير وتنتج ثاني أكسيد الكربون. تؤدي درجة حرارة التخمير المرتفعة إلى مزيد من الزهرة للبيرة النهائية. تختلف أنواع الجعة المخمرة في النكهات وغالبًا ما نجد روائح غريبة فيها (القرنفل ، والموز ، والجريب ، إلخ ..) ، على الرغم من أن صانع الجعة لم يضيف مثل هذه المكونات إلى البيرة. كل هذا بسبب التخمر العلوي.

أفضل نوع من أوعية التخمير للتخمير السفلي هو خزان مغلق أسطواني مخروطي الشكل. السبب الرئيسي للتخمير المغلق في الخزانات هو قابلية البيرة المخمرة العليا لتلوث رغاوي الخميرة بالكائنات الغريبة من البيئة المحيطة. سبب آخر هو إمكانية التخمير المتحكم فيه ونضج الجعة في تخمير عالمي واحد وسهولة التنظيف والتعقيم لجميع الخزانات المغلقة.

مخطط مصنع الجعة بتقنية التخمير المغلقة:

كيفية حساب حجم وعدد أوعية التخمير

1. حساب حجم المخمرات

المؤشر الرئيسي الذي يحدد الحجم المفيد لأوعية التخمير هو حجم الإنتاج اليومي المخطط له من نقيع الشعير. هذا يعني حجم نقيع الشعير ، الذي نصنعه في غضون 24 ساعة في يوم التحضير. نحن عادة لا نتخمّر نقيع الشعير كل يوم - على الأقل يوم واحد من الأسبوع يتم تنظيف مصنع الجعة.

القاعدة: نختار الحجم الأكبر القريب من أوعية التخمير اعتمادًا على حجم الدفعة اليومية من نقيع الشعير.

على سبيل المثال: نخطط لإنتاج ثلاث دفعات من نقيع الشعير خلال يوم تخمير واحد في مصنع الجعة بحجم 2.5 هكتولتر. 3 × 2.5 = 4.5 هل. نحتاج إلى وعاء تخمير بحجم 4.5 هكتولتر على الأقل. ليس لدينا حاوية بحجم 4.5 HL في سلسلة النوع ، لذلك نختار حاوية بحجم 5 HL.

الحجم الفعال المحسوب لأوعية التخمير مخصص للتخمير ونضج الجعة الرئيسيين ، حيث نقوم دائمًا بضخ الحجم الكامل للمخمر الأولي في وعاء تخمير ثانوي واحد.

2. حساب عدد المخمرات

من بين المؤشرات التي تحدد عدد خزانات التخمير للتخمير الأولي ، هناك وقت التخمير الرئيسي للدفعة اليومية من نقيع الشعير ، وعدد أيام التخمير التي ستحدث خلال هذا الوقت.

قاعدة : يجب أن يكون عدد حاويات التخمير الرئيسي مرتفعًا على الأقل بعدد الأيام التي يتم فيها التخمير خلال فترة واحدة من التخمير الرئيسي. يتم اختيار أنواع أوعية التخمير وفقًا لنوع التخمير للبيرة المختارة (خزانات CCT الأسطوانية المخروطية أو أحواض التخمير المفتوحة OFV لجميع أنواع البيرة المخمرة في القاع أو CCT لجميع أنواع البيرة المخمرة الموجودة على القمة).

على سبيل المثال: نحن نخطط لإنتاج 1x بيرة مخمرة أسبوعية مع وقت التخمير الرئيسي 6 أيام ومرتين في الأسبوع بيرة مخمرة في القاع مع وقت التخمير الرئيسي لمدة 12 يومًا. ويترتب على ذلك أننا نحتاج فقط إلى وعاء تخمير واحد للبيرة الأولى لأننا نخطط ليوم تخمير واحد فقط خلال 6 أيام من وقت التخمير. في المقابل ، أثناء صنع الجعة الثانية ، هناك أربعة أيام تخمير خلال 12 يومًا من وقت التخمير ، لذلك نحتاج إلى 4 قطع من أوعية التخمير. بالنسبة للبيرة الأولى ، نحتاج إما إلى خزانات أسطوانية مخروطية الشكل (CCT) أو أحواض تخمير مفتوحة (OFV). بالنسبة للبيرة الثانية ، يتعين علينا اختيار الخزانات الأسطوانية المخروطية فقط (CCT) لأن هذا النوع من البيرة لا ينصح بتخميره في الحاوية المفتوحة. إجمالاً ، يحتاج مصنع الجعة لدينا إلى 5 قطع من أوعية التخمير للتخمير الرئيسي مع الحجم المحسوب وفقًا للنص السابق. ستكون الحافظة الموصى بها من المخمرات للتخمير الأولي: 1 قطعة OFV + 4 قطع من CCTs أو 5 قطع من CCTs لكلا البيرة.

ملحوظة: المدة الموصى بها للتخمير هي الجزء الرئيسي من كل وصفة لنوع مختار من البيرة. ومع ذلك ، فإن الوقت الحقيقي للتخمير الرئيسي يمكن أن يكون يومًا أكثر أو أقل من يومين ، ويرجع ذلك إلى عدد من العوامل ، مثل حيوية الخميرة ، ونوعية الشعير ، والضغط الجوي ، ودرجة الحرارة المحيطة وغيرها من التأثيرات. في الواقع ، لكل دفعة ، يقرر صانع الجعة الرئيسي فقط إنهاء التخمير الأولي وفقًا لنتائج قياس المستخلص المخمر بواسطة مقياس كثافة السوائل. للأسباب المذكورة أعلاه ، نوصي بحساب وقت التخمير الرئيسي لمدة يومين على الأقل أطول من حالات الوصفة. من الناحية العملية ، يعني هذا عادةً أننا نوصي بأن يكون لديك حاوية تخمير أخرى في مصنع الجعة كاحتياطي. قد يؤدي تجاهل هذه التوصية إلى نقص حاويات التخمير وتقليل الطاقة الإنتاجية المخططة.

[معرف الجدول = 13 /]

رقم الحساب وأنواع المخمرات للتخمير الثانوي للبيرة - النضج

من بين المؤشرات التي تحدد عدد وحجم ونوع حاويات نضج البيرة ، هناك فترات النضج الموصى بها (الكذب) للبيرة المنتجة ، وحجم التخمير اليومي من نقيع الشعير وعدد الأيام التي تحدث خلال هذه الفترة.

القاعدة: يجب أن يكون عدد حاويات نضج البيرة في مصنع الجعة مرتفعًا على الأقل بحيث يسمح بوضع جميع دفعات البيرة التي تنضج في نفس الوقت في الخزانات.

لا يعد نوع وشكل أوعية النضج مهمين للغاية ، ولكن يجب أن تكون قادرة على الاحتفاظ بالبيرة أثناء النضج تحت الضغط المحدد باستخدام وسيلة ضبط الضغط. وهي عبارة عن خزانات أسطوانية مخروطية الشكل ، وخزانات أسطوانية للنضوج الرأسي ، وخزانات إنضاج أفقية. كل هذه الخزانات عبارة عن أنواع مختلفة من خزانات إنتاج البيرة ، والتي يتم استخدامها في المرحلتين الثانية أو كلتيهما من دورة إنتاج البيرة.

على سبيل المثال: نحن نخطط لإنتاج بيرة مخمرة مرة واحدة في الأسبوع مع فترة نضج مقترحة مدتها ثلاثة أسابيع ومرتين في الأسبوع بيرة مخمرة في القاع مع فترة النضج الموصى بها تسعة أسابيع. هذا يعني أنه بالنسبة للبيرة الأولى ، ستحتاج إلى 3 قطع من خزانات النضج من أجل النضج المتزامن لجميع الدُفعات ، بالنسبة للبيرة الثانية ، 18 قطعة من خزانات النضج (2 × 9). لذلك ، فإن إجمالي الحاجة إلى المخمرات لنضج البيرة في مصنع الجعة هو 3 +18 = 21 قطعة من خزانات إنضاج البيرة.

ملاحظة: بالنسبة للبيرة القوية الخاصة ، من المستحسن أن يكون وقت نضج البيرة عدة أشهر. إن تجهيز مصنع الجعة بأوعية النضج للبيرة القوية يعني ضمناً الحاجة إلى كميات كبيرة للغاية من خزانات النضج في مصنع الجعة. هذا ليس ضروريًا في العادة لأن الطلب على البيرة القوية في المطاعم ليس كبيرًا في العادة. من الناحية العملية ، يتم حل هذا الحد الأقصى في الشتاء ، عندما ينخفض ​​استهلاك البيرة مع انخفاض محتوى الكحول ، يمكن استخدام خزانات النضج المخصصة للتشكيلة الأساسية (يتم تقليل جدول التخمير مؤقتًا إلى نصف حجم الإنتاج) لإنتاج بيرة خاصة مع المزيد من المحصول من الكحول ، بينما تتم عملية النضج في خزانات فقط طالما كان ذلك ضروريًا لبضعة أسابيع ، عندما لا تكون هناك حاجة لاستخدامها في تشكيلة الصيف المعتادة من البيرة الخفيفة. يتم تعبئة البيرة الخاصة في براميل من الفولاذ المقاوم للصدأ مخزنة في غرفة باردة ، حيث تستمر عملية النضج. لذلك ، تتوفر خزانات النضج الفارغة لدُفعات جديدة من البيرة. نظرًا للعمر الطويل للبيرة التي تحتوي على كمية أكبر من الكحول ، فمن الممكن تقديم هذه العروض الشتوية الخاصة من البراميل خلال الفترة المتبقية من العام ، عندما يتم استخدام خزانات النضج لإنتاج تشكيلة معتادة من البيرة الأضعف.

[معرف الجدول = 14 /]

المعلمات الفنية وأوصاف المخمرات لتخمير الجعة الأولي والثانوي - النضج:

OFT: أوعية التخمير المفتوحة

تعتبر تقنية التخمير المفتوح في أحواض التخمير المفتوحة في غرفة التخمير المخصصة نموذجية بشكل أساسي لإنتاج البيرة المخمرة السفلية. يسمح بناء المخمرات المفتوحة بتجميع مناسب بشكل خاص للرغوة من الخميرة الميتة في المرحلة الأخيرة من التخمير الأولي والذي يعد شرطًا أساسيًا لصنع بيرة عالية الجودة من المخمرة ذات الذوق التقليدي. هذا النوع من المخمرات نموذجي بشكل أساسي لمصانع الجعة التشيكية.
التكنولوجيا المفتوحة غير مناسبة لإنتاج بيرة عالية التخمير لأن دخول الهواء إلى الخميرة الحية النشطة على سطح نبتة التخمير غالبًا ما يؤدي إلى تلوث الكائنات الحية غير المرغوب فيها. يوصى بهذا النوع من مخمرات البيرة لإنتاج الجعة التشيكية بيلسنر ولكن أيضًا لأنواع أخرى من الجعة ، على سبيل المثال ، دورتمندر ، بيك ، مارزين.

FUIC: وحدات تخمير البيرة المدمجة

- خزانات الضغط الأسطوانية المخروطية للتخمير الثانوي للبيرة / عصير التفاح المدمجة في الوحدات المدمجة:

FUIC - وحدات التخمير المدمجة - الأجهزة المحمولة المدمجة مع واحد حتى أربعة خزانات أسطوانية مخروطية الشكل والتي تشمل جميع المعدات اللازمة للتخمير الأولي للبيرة أو عصير التفاح ، وعملية النضج والكربنة تحت الضغط ، وتعبئة المشروبات الغازية في براميل أو زجاجات

تتكون وحدات التخمير المدمجة من المكونات الرئيسية التالية:

• 1 قطعة حتى 4 قطع من جهاز التخمير CCT / CCF - خزانات من الفولاذ المقاوم للصدأ مع عزل PUR ، مبردة بالماء أو محلول بولي بروبيلينجليكول
• 1-4 قطعة من وحدة تبريد الماء المدمجة
• عناصر لقياس درجة الحرارة والتحكم فيها وتدوير المبرد من خلال سترة التبريد للخزانات
• عناصر للتوصيلات بين المبرد والمخمرات
• إطار مشترك من الفولاذ المقاوم للصدأ مع أرجل قابلة للتعديل واختياري مع إمكانية التحرك على عجلات

CCT / CCF: خزانات تخمير أسطوانية مخروطية الشكل

- خزانات الضغط الأسطوانية المخروطية للتخمير الثانوي للبيرة / عصير التفاح:

تعد تقنية تخمير البيرة في خزانات التخمير الأسطوانية المخروطية المغلقة سمة مميزة لطريقة حديثة لإنتاج البيرة.
يسمح بشكل خاص بالإنتاج الآمن للبيرة عالية التخمير ولكنه يستخدم أيضًا لإنتاج جميع أنواع البيرة على أساس الخميرة مع التخمير السفلي.

ميزة هذه المخمرات هي إمكانية كلا مرحلتي تخمير البيرة في نفس الخزان. لا يؤدي تخمير الجعة ونضجها في أجهزة التخمير CCT تحت الضغط إلى تسريع عملية التخمير فحسب ، بل يسمح أيضًا بإدارة عملية التخمير والنضج الكاملة للماكينة دون ضخ الجعة بين الأوعية أيضًا. العيب الوحيد بالمقارنة مع أحواض التخمير المفتوحة هو استحالة جمع الرغوة مع الخميرة الميتة بعد التخمير الأولي.

نقوم بتصنيع خزانات التخمير الأسطوانية المخروطية بدون عزل أو بعزل PUR ، ومجهزة بمناطق تبريد أو أكثر ، مبردة بالماء أو بولي بروبيلينجليكول. يمكن استخدامها إما للتخمير الرئيسي فقط ، أو للتخمير الرئيسي والنضوج اللاحق للبيرة في نفس الخزان.

يمكن تحديد معدات مخمرات CCT من قبل العميل أو يمكنك شراء الخزانات باستخدام الملحقات الموصى بها بشكل قياسي.

MBT: خزانات التخمير الأسطوانية

- خزانات ضغط للتخمير الثانوي للبيرة / عصير التفاح بأربعة أنواع:

• MBTVI - خزانات إنضاج رأسية ومعزولة ومبردة بالسائل

• MBTVN - خزانات إنضاج رأسية وغير معزولة ومبردة بالهواء

• MBTHI - خزانات إنضاج أفقية ، معزولة ، مبردة بالسائل

• MBTHN - خزانات إنضاج أفقية وغير معزولة ومبردة بالهواء

تتبع عملية تخمير البيرة الأولية العملية الثانوية لنضج البيرة في خزانات النضج (وتسمى أيضًا خزانات الجعة). خلال مرحلة الإنتاج هذه ، تنضج الجعة وتشبع نفسها بثاني أكسيد الكربون ، والذي يتكون من نشاط الخميرة المتبقي. بهذه الطريقة تكتسب الجعة المذاق النهائي. نحن ننتج خزانات النضج بأربعة أنواع - معزولة ، مبردة بالسائل ، أو غير معزولة ، مبردة بالهواء. نحن نقدم أوعية إنضاج البيرة بالضغط مع جهاز التخمير الذي يسمح بالضغط القابل للتعديل في الخزان حتى 3.0 بار.

CCTM: وحدات تخمير أسطوانية مخروطية الشكل

وحدات تخمير أسطوانية مخروطية الشكل - تعد CCTM منتجات متعددة الاستخدامات للغاية من مجموعة الإنتاج الخاصة بنا والتي تمكنك من تجميع المخمر بشكل تعسفي لإنتاج البيرة / عصير التفاح / النبيذ في التكوين المطلوب حاليًا.

يمكن تغيير تكوين خزان التخمير في أي وقت ، حتى أثناء التشغيل الكامل عندما يكون الخزان مضغوطًا ومليءًا بالمشروبات أثناء تخميره للنضوج. لا يمكن الوصول إلى هذا مع نوع آخر من المخمرات. يوفر هذا الاحتمال تكاليفك لأنك تحتاج فقط إلى عدة خزانات عالمية لمزيد من مراحل عملية إنتاج المشروبات.