Proces fermentacije i sazrijevanja - sekundarna faza proizvodnje piva

Nakon varenja vruće sladovine koja je prva faza proizvodnog ciklusa piva, slijedi druga faza, koja se naziva fermentacija. Fermentacija sladovine je manifestacija metabolizma pivskog kvasca. Kvasac se dodaje u sladovinu nakon što se aeracija odmah nakon hlađenja ohladi na fermentacijsku temperaturu nakon što se sladovina pumpa iz pivnice u posude za fermentaciju.

Glavna zadaća pivskog kvasca u primarnoj fazi fermentacije je pretvoriti dio šećera u sladovine u alkohol. Pri zadanom stupnju fermentacije, proces fermentacije se prekida (da ne bude potpuna pretvorba 100% šećera). Takozvano mlado ili zeleno pivo pumpa se u drugi spremnik u kojem kontinuirani proces fermentacije ima niži intenzitet, ali se odvija na nižoj temperaturi i višem tlaku dok je pivo gazirano ugljičnim dioksidom. Ovaj dio procesa fermentacije naziva se sazrijevanjem piva - sekundarnom fermentacijom.

Dvije glavne tehnologije fermentacije piva

Projektiranje i izgradnja spremnika za primarnu fermentaciju piva varira ovisno o tehnologiji. U našim obrtničkim pivovarnama koristimo obje najčešće korištene fermentacijske tehnologije koje se mogu koristiti u jednoj pivovari iu njihovim kombinacijama, što omogućuje proizvodnju piva različitih vrsta i senzorskih svojstava.

I. Donja fermentacija piva

Stil fermentacije na dnu uključuje sva piva s fermentacijom na dnu, koristeći kvasac Saccharomyces uvarum. Većina svjetske proizvodnje su piva s fermentacijom na dnu, uključujući češki lager Pilsner. To uključuje, primjerice, i Dortmunder, Bock, Marzen i još piva koja se nazivaju lagers.

Donja fermentacija kvasca provodi se na temperaturama od 6-12 ° C i traje 6-12 dana. Pivo leži mjesec dana ili duže (odavde naziv "lager") na niskoj temperaturi, što između ostalog osigurava disperziju sumpornih spojeva stvorenih tijekom primarne fermentacije.

Tehnologija otvorene fermentacije u otvorenim fermentacijskim posudama u fermentacijskoj prostoriji tipična je uglavnom za proizvodnju piva pomoću donjeg kvasca. Posebno je pogodna zbirka smeđe pjene iz mrtvog kvasca u zadnjoj fazi fermentacije, što je preduvjet za izradu kvalitetnog piva tradicionalnog okusa. Nažalost, otvorena fermentacijska tehnologija je apsolutno neprikladna za proizvodnju vrhunski fermentiranog piva jer pristup zraka aktivnom kvascu na površini fermentirane pivine često ima za posljedicu kontaminaciju piva nepoželjnim organizmima.

Za male pivovare postoji snažan argument za glavnu fermentaciju piva u otvorenim kadama - veliku marketinšku imovinu. Pogled na pivo u fazi fermentacije s mnogo boja kvasne pjene jedna je od glavnih atrakcija za sve posjetitelje craft pivovare.

Shema pivovare s otvorenom fermentacijskom tehnologijom:

U modernim pivovarnama uglavnom se cilindrično-konusni spremnici koriste za dnu i za gornju fermentaciju piva. Iako kvaliteta piva s fermentacijom na dnu iz zatvorenog spremnika ne dostiže kvalitetu fermentacije piva u otvorenim spremnicima, ekonomska korist je odlučujući razlog za napuštanje tradicionalne tehnologije fermentacije u drugim malim pivarama.

II. Vrhunska fermentacija piva

Pivski stil zasnovan na vrhunskoj fermentaciji uključuje sva piva koja su koristila kvasac Saccharomyces pastorianus. Ovaj stil uključuje piva poput Ale, Porter, Stout, Altbier, Trappist ili pšenično pivo. Postupak gornje fermentacije provodi se na temperaturama od 15-24 ° C i obično traje 3-9 dana.

U većini slučajeva, na površini fermentacije piva, lebdi pjena koju uzrokuje rastući ugljični dioksid zajedno s aktivnim kvascem. Zato se ta piva nazivaju na vrhu fermentiranih piva. Primarna fermentacija ovih piva obično traje oko tri tjedna, u nekim slučajevima može rasti nekoliko mjeseci. Skupine kvasaca grupirane su u kolonije (mogu imati promjer od nekoliko metara), žive na površini sladovine i proizvode ugljični dioksid. Veća temperatura fermentacije uzrokuje više cvjetovitosti konačnog piva. Na vrhu fermentiraju piva variraju u okusima i mi često mogu naći egzotične arome u njima (cloves, banana, grep, itd ..), iako je pivo nije dodao takve sastojke na pivo. Sve je to uzrokovano vrhunskom fermentacijom.

Najbolji tip posude za fermentaciju na dnu je zatvoreni cilindrično-konični spremnik. Glavni razlog za zatvorenu fermentaciju u spremnicima je osjetljivost vrhunski fermentiranog piva na kontaminaciju pjenama kvasca od strane stranih organizama iz okoline. Drugi razlog je mogućnost kontrolirane fermentacije i sazrijevanja piva u jednom univerzalnom fermentoru i lako čišćenje i sanitacija svih zatvorenih spremnika.

Shema pivovare sa zatvorenom tehnologijom fermentacije:

Kako izračunati veličinu i broj posuda za fermentaciju

1. Izračunavanje veličine fermentora

Glavni pokazatelj koji određuje korisni volumen fermentacijskih posuda je planirani dnevni obim proizvodnje sladovine. To znači volumen sladovine koju skuhamo u roku od 24 sata u jednom danu kuhanja. Uobičajeno ne kuhamo sladovine svaki dan - barem jedan dan u tjednu obavlja se sanitacija pivovare.

Pravilo: Odabiremo sljedeći blizu veći volumen posuda za fermentaciju ovisno o volumenu dnevne količine sladovine.

Primjer: Planiramo proizvesti tri serije sladovine tijekom jednog dana proizvodnje u brewhouse s volumenom 2.5 HL. 3 x 2.5 = 4.5 HL. Trebamo posudu za fermentaciju s volumenom od najmanje 4.5 HL. Nemamo kontejner s volumenom 4.5 HL u vrsti serije, stoga odaberemo spremnik s volumenom 5 HL.

Izračunati efektivni volumen posude za fermentaciju je i za glavnu fermentaciju i za sazrijevanje piva, budući da cijelu zapreminu primarnog fermentora uvijek pumpamo u jednu sekundarnu posudu za fermentaciju.

2. Izračunavanje broja fermentora

Među pokazateljima koji određuju broj fermentacijskih spremnika za primarnu fermentaciju, postoji vrijeme glavne fermentacije dnevne šarže i određen broj dana kuhanja koji će se odvijati u tom vremenu.

Pravilo: Broj spremnika za glavnu fermentaciju mora biti barem jednak onoliko koliko dana se odvija tijekom jednog perioda glavne fermentacije. Vrste posuda za fermentaciju biraju se prema vrsti fermentacije odabranih piva (CCT cilindrično-konusni spremnici ili OFV otvorene fermentacijske posude za sva fermentirana piva na dnu ili CCT za sva fermentirana piva na vrhu).

Primjer: Planiramo proizvesti 1x tjedno pivo na bazi fermentacije uz glavno vrijeme fermentacije 6 dana i dvaput tjedno pivo s fermentacijom na dnu s glavnim vremenom fermentacije od 12 dana. Slijedi da za prvo pivo trebamo samo jednu posudu za fermentaciju jer planiramo samo jedan dan piva tijekom 6 dana njegovog vremena fermentacije. Nasuprot tome, tijekom izrade drugog piva tijekom 12 dana fermentacije postoje četiri dana pripreme piva, tako da nam je potrebno 4 komada posuda za fermentaciju. Za prvo pivo potrebni su ili cilidrično-konusni spremnici (CCT) ili otvorene fermentacijske posude (OFV). Za drugo pivo moramo izabrati samo cilidrično-konusne spremnike (CCT) jer se ova vrsta piva ne preporučuje za fermentaciju u otvorenom spremniku. Sveukupno, našoj pivovari treba 5 komada fermentacijskih posuda za glavnu fermentaciju s volumenom prema prethodnom tekstu. Preporučeni portfelj fermentora za primarnu fermentaciju bit će: 1 pc OFV + 4 kom CCT-a ili 5 kom CCT-a za oba piva.

Bilješka: Preporučeno trajanje fermentacije je glavni dio svakog recepta za odabranu vrstu piva. Ipak, stvarno vrijeme glavne fermentacije može biti jedan ili dva dana više ili manje, što je posljedica brojnih čimbenika, kao što su vitalnost kvasca, kvaliteta slada, atmosferski tlak, temperatura okoline i drugi utjecaji. U stvarnosti za svaku seriju samo glavni pivar odlučuje o završetku primarne fermentacije prema rezultatima mjerenja fermentiranog ekstrakta pomoću hidrometra. Iz navedenih razloga preporučujemo da izračunate vrijeme glavne fermentacije za najmanje dva dana duže od stanja recepture. U praksi to obično znači da preporučujemo da u pivovari imate još jedan spremnik za fermentaciju. Zanemarivanje ove preporuke može uzrokovati nedostatak spremnika za fermentaciju i smanjenje planiranih proizvodnih kapaciteta.

[tablica id = 13 /]

Proračunski broj i vrste fermentatora za sekundarno vrenje piva - sazrijevanje

Među pokazateljima koji određuju broj, veličinu i vrstu kontejnera za sazrijevanje piva, postoje preporučeni rokovi sazrijevanja (laganje) proizvedenog piva, dnevnog volumena piva i broja dana koji se odvijaju tijekom tog razdoblja.

Pravilo: Broj kontejnera za dozrijevanje piva u pivovari mora biti barem jednako visok da se u spremnike mogu staviti sve serije piva koje istodobno sazrijevaju.

Vrsta i oblik posude za sazrijevanje nije vrlo važna, ali oni moraju biti u stanju zadržati pivo tijekom sazrijevanja pod podešenim tlakom pomoću uređaja za podešavanje tlaka. To su cilindrično-konusni spremnici, cilindrični spremnici za vertikalno dozrijevanje i spremnici za horizontalno sazrijevanje. Svi ovi spremnici su različite vrste spremnika za proizvodnju piva, koji se koriste u drugoj ili obje faze ciklusa proizvodnje piva.

Primjer: Planiramo proizvoditi jednom tjedno pivo na bazi fermentacije s preporučenim razdobljem sazrijevanja od tri tjedna i dvaput tjedno na pivo s fermentacijom na dnu s preporučenim razdobljem sazrijevanja devet tjedana. To znači da za prvo pivo trebate 3 komore spremnika za istovremenu dozrijevanje svih šarži, za drugo pivo 18 komada spremnika za zrenje (2 x 9). Stoga je ukupna potreba fermentora za dozrijevanje piva u pivovari 3 + 18 = 21 komada spremnika za dozrijevanje piva.

Napomena: Za specijalna piva preporuča se vrijeme dozrijevanja piva od nekoliko mjeseci. Opremanje pivovare s posudama za sazrijevanje jakih piva podrazumijeva potrebu za ekstremno velikim količinama spremnika za dozrijevanje u pivovari. To obično nije potrebno jer potražnja za jakim pivima u restoranima obično nije tako velika. U praksi se ovaj ekstrem rješava zimi, kada se smanjuje potrošnja piva s nižim sadržajem alkohola, mogu se koristiti spremnici za sazrijevanje rezervirani za osnovni asortiman (raspored proizvodnje je privremeno smanjen na polovicu volumena proizvodnje) za proizvodnju posebnih piva s više procenta alkohola, dok se proces sazrijevanja odvija u spremnicima samo onoliko dugo koliko je potrebno za nekoliko tjedana, kada nije potrebno koristiti ih za uobičajeni ljetni asortiman laganih piva. Posebno pivo puni se u bačve od nehrđajućeg čelika koje se skladište u hladnoj prostoriji, gdje se proces sazrijevanja nastavlja. Stoga su prazni spremnici za dozrijevanje dostupni za nove serije piva. Zbog dugog vijeka trajanja piva s više procenta alkohola moguće je ponuditi ove zimske specijalitete od bačava tijekom cijelog ostatka godine, kada se spremnici za sazrijevanje koriste za proizvodnju uobičajenog asortimana slabijih piva.

[tablica id = 14 /]

Tehnički parametri i opisi fermentatora za primarno i sekundarno vrenje piva - sazrijevanje:

OFT: Otvorene posude za fermentaciju

Tehnologija otvorene fermentacije u otvorenim fermentacijskim posudama u namjenskoj fermentacijskoj prostoriji tipična je uglavnom za proizvodnju piva s donjim fermentacijom. Konstrukcija otvorenih fermentora omogućuje posebno prikladno sakupljanje pjene iz mrtvog kvasca u posljednjoj fazi primarne fermentacije, što je preduvjet za izradu kvalitetnog dna fermentiranog piva tradicionalnog okusa. Ovaj tip fermentora tipičan je uglavnom za češke obrtničke pivovare.
Otvorena tehnologija nije prikladna za proizvodnju vrhunski fermentiranog piva jer pristup zraka živom kvascu aktivnom na površini fermentacijske pivnice često ima za posljedicu kontaminaciju nepoželjnim organizmima. Ovaj tip fermentora piva preporuča se za proizvodnju češkog lager Pilsnera, ali i za druge vrste lagera, na primjer Dortmunder, Beck, Marzen.

FUIC: Kompaktne jedinice za fermentaciju piva

- tlačni cilindrično-konusni spremnici za sekundarnu fermentaciju piva / jabukovače ugrađeni u kompaktne module:

FUIC - Kompaktne jedinice za fermentaciju - kompaktni neovisni mobilni uređaji s jednim do četiri cilindrično-konusna spremnika koji uključuju svu opremu potrebnu za primarnu fermentaciju piva ili jabukovače, sazrijevanje i proces karbonizacije pod pritiskom, punjenje gaziranog pića u bačve ili boce.

Kompaktne jedinice za fermentaciju sastoje se od ovih glavnih komponenti:

• 1 kom do 4 kom CCT / CCF fermentatora - spremnici od nehrđajućeg čelika s izolacijom PUR, hlađeni vodom ili otopinom polipropilenglikola
• 1-4 komada kompaktne jedinice za hlađenje vode
• Elementi za mjerenje i kontrolu temperature te za cirkulaciju rashladne tekućine kroz rashladni plašt spremnika
• Elementi za povezivanje hladnjaka i fermentora
• Okvir od nehrđajućeg čelika s podesivim nogama i opcija s mogućnošću pomicanja na kotačima

CCT / CCF: Cilindrično konusni spremnici za fermentaciju

- tlačni cilindrično-konusni spremnici za sekundarnu fermentaciju piva / jabukovače:

Tehnologija fermentacije piva u zatvorenim cilindrično-koničnim fermentacijskim spremnicima karakteristična je za suvremenu metodu proizvodnje piva.
Posebno dopušta sigurnu proizvodnju vrhunski fermentiranog piva, ali se koristi i za proizvodnju svih vrsta piva na bazi kvasca s fermentacijom na dnu.

Prednost ovih fermentora je mogućnost obiju faza fermentacije piva u istom spremniku. Fermentacija i sazrijevanje piva u CCT fermentorima pod tlakom ne samo da ubrzava proces fermentacije, već omogućuje i upravljanje cjelokupnim procesom fermentacije i sazrijevanja bez crpljenja piva između dvije posude. Jedini nedostatak u usporedbi s otvorenim fermentacijskim posudama je nemogućnost sakupljanja pjene s mrtvim kvascem nakon primarne fermentacije.

Izrađujemo cilindrično-konusne fermentacijske posude bez izolacije ili s PUR izolacijom, opremljene s dvije i više rashladnih zona, hladimo vodom ili polipropilenglikolom. Mogu se koristiti samo za glavnu fermentaciju, ili za glavnu fermentaciju i za kasnije dozrijevanje piva u istom spremniku.

Oprema CCT fermentora može biti definirana od strane kupca ili možete kupiti spremnike s našim standardno preporučenim priborom.

MBT: Cilindrični spremnici za fermentaciju

- tlačni spremnici za sekundarnu fermentaciju piva / jabukovače u četiri varijante:

• MBTVI - Vertikalni spremnici za sazrijevanje, izolirani, hlađeni tekućinom

• MBTVN - Vertikalni spremnici za sazrijevanje, neizolirani, zračno hlađeni

• MBTHI - Spremnici za sazrijevanje vodoravni, izolirani, hlađeni tekućinom

• MBTHN - Spremnici za sazrijevanje vodoravni, neizolirani, zračno hlađeni

Primarni postupak fermentacije piva slijedi sekundarni postupak sazrijevanja piva u spremnicima za sazrijevanje (koji se nazivaju i lager spremnici). Tijekom ove faze proizvodnje pivo sazrijeva i zasićuje se ugljičnim dioksidom, koji nastaje preostalom aktivnošću kvasca. Na taj način pivo dobiva konačni ukus. Spremnike za sazrijevanje proizvodimo u četiri varijante - izolirane, tekućinski hlađene ili neizolirane, zračno hlađene. Nudimo posudice za sazrijevanje piva pod tlakom s uređajem za fermentaciju koji omogućuje podesivi tlak u spremniku do 3.0 bara.

CCTM: Modularni cilindrično-konusni fermentori

Modularni cilindrično-konusni fermentori - CCTM su vrlo svestrani proizvodi iz vlastitog proizvodnog portfelja koji vam omogućuju proizvoljno sastavljanje fermentatora za proizvodnju piva / jabukovače / vina u trenutno potrebnoj konfiguraciji.

Konfiguracija spremnika za fermentaciju može se promijeniti u bilo kojem trenutku, čak i tijekom punog rada kada je spremnik pod tlakom i samo napunjen napitkom unutar njegove fermentacije sazrijevanja. To nije moguće postići s drugim tipovima fermentora. Ta mogućnost štedi vaše troškove jer vam je potrebno samo nekoliko univerzalnih spremnika za više faza procesa proizvodnje napitaka.