Processo di fermentazione e maturazione - una fase secondaria della produzione della birra

La preparazione del mosto caldo, che è la prima fase del ciclo di produzione della birra, è seguita da una seconda fase, chiamata fermentazione. La fermentazione del mosto è una manifestazione del metabolismo del lievito di birra. Il lievito viene aggiunto nel mosto dopo la sua aerazione immediatamente dopo che il mosto è stato raffreddato alla temperatura di fermentazione dopo che il mosto è stato pompato dal birrificio ai vasi di fermentazione.

Il compito principale del lievito di birra nella fase di fermentazione primaria è convertire parte degli zuccheri del mosto in alcool. Al grado di fermentazione impostato il processo di fermentazione viene interrotto (per non essere la conversione completa del 100% di zucchero). La cosiddetta birra giovane o verde viene pompata in un altro serbatoio in cui il processo di fermentazione continua ha un'intensità inferiore, ma avviene a una temperatura più bassa e una pressione più alta mentre la birra viene gassata dall'anidride carbonica. Questa parte del processo di fermentazione è chiamata maturazione della birra - la fermentazione secondaria.

Due principali tecnologie di fermentazione della birra

La progettazione e la costruzione di serbatoi per la fermentazione primaria della birra varia a seconda della tecnologia. Nelle nostre birrerie artigianali utilizziamo entrambe le tecnologie di fermentazione più comuni che possono essere utilizzate all'interno di un birrificio anche nelle loro combinazioni e ciò consente di produrre birra di diversi tipi e proprietà sensoriali.

I. La bassa fermentazione della birra

Lo stile della fermentazione di fondo comprende tutte le birre a bassa fermentazione che utilizzano il lievito Saccharomyces uvarum. La maggior parte della produzione mondiale sono birre a bassa fermentazione, compresa la birra ceca Pilsner. Questi includono ad esempio anche Dortmunder, Bock, Marzen e altre birre chiamate lager.

La fermentazione sui lieviti di fondo viene svolta a temperature di 6-12 ° C e dura 6-12 giorni. La birra giace per un mese o più (da qui il nome “lager”) a basse temperature che garantiscono, tra l'altro, la dispersione dei composti solforati creati durante la fermentazione primaria.

La tecnologia di fermentazione aperta in tini a fermentazione aperta nella sala di fermentazione è tipica principalmente per la produzione di birra utilizzando il lievito di fondo. Consente una raccolta particolarmente comoda di schiuma marrone dal lievito morto nell'ultima fase della fermentazione, che è un prerequisito per fare una birra di qualità del gusto tradizionale. Sfortunatamente la tecnologia di fermentazione aperta è assolutamente inadatta alla produzione di birra ad alta fermentazione poiché l'accesso di aria al lievito attivo sulla superficie del mosto fermentato spesso tende a provocare la contaminazione della birra da parte di organismi indesiderati.

Per i piccoli birrifici, c'è un forte argomento a favore della fermentazione principale della birra in tini aperti, la grande risorsa di marketing. Una vista della birra in fase di fermentazione con molti colori della schiuma di lievito è una delle principali attrazioni per tutti i visitatori del birrificio artigianale.

Schema del birrificio con la tecnologia di fermentazione aperta:

Nelle birrerie moderne principalmente i serbatoi cilindrico-conici sono utilizzati sia per la fermentazione del fondo che per quella superiore della birra. Sebbene la qualità della birra a bassa fermentazione dal serbatoio chiuso non raggiunga la qualità della fermentazione della birra in contenitori aperti, il vantaggio economico è la ragione decisiva per l'abbandono della tecnologia tradizionale di fermentazione in altri settori oltre alle piccole birrerie.

II. La fermentazione superiore della birra

Lo stile di birra basato sull'alta fermentazione comprende tutte le birre che hanno utilizzato il lievito Saccharomyces pastorianus. Questo stile include birre come Ale, Porter, Stout, Altbier, Trappist o birra di frumento. Il processo di alta fermentazione si svolge a temperature di 15-24 ° C e dura normalmente 3-9 giorni.

Nella maggior parte dei casi, sulla superficie della birra in fermentazione galleggia una schiuma causata dall'aumento dell'anidride carbonica insieme al lievito attivo. Ecco perché queste birre sono chiamate birre fermentate in alto. La fermentazione primaria di queste birre richiede in genere circa tre settimane, in alcuni casi può maturare per diversi mesi. I cluster di lievito sono raggruppati in colonie (possono avere un diametro di diversi metri), vivono sulla superficie del mosto e producono anidride carbonica. Una maggiore temperatura di fermentazione provoca una maggiore fioritura della birra finale. Le birre in fermentazione on-top variano nei gusti e spesso possiamo trovare aromi esotici (chiodi di garofano, banana, grep, ecc.), Anche se il birraio non ha aggiunto tali ingredienti alla birra. Tutto ciò è causato dall'alta fermentazione.

Il miglior tipo di vasi di fermentazione per la fermentazione di fondo è chiuso serbatoio cilindrico-conico. La ragione principale della fermentazione chiusa nei serbatoi è la suscettibilità della birra ad alta fermentazione alla contaminazione di schiume di lievito da parte di organismi estranei provenienti dall'ambiente circostante. Un altro motivo è la possibilità di fermentazione controllata e maturazione della birra in un unico fermentatore universale e una facile pulizia e sanificazione di tutti i serbatoi chiusi.

Schema del birrificio con la tecnologia di fermentazione chiusa:

Come calcolare la dimensione e il numero di vasi di fermentazione

1. Calcolo della dimensione dei fermentatori

L'indicatore principale che determina il volume utile dei vasi di fermentazione è il volume di produzione giornaliero pianificato di mosto. Ciò significa il volume di mosto, che produciamo entro 24 ore in un giorno di preparazione. Normalmente non produciamo mosto tutti i giorni - almeno un giorno della settimana viene effettuato l'igiene del birrificio.

Regola: Scegliamo il prossimo volume più vicino di vasi di fermentazione a seconda del volume della partita giornaliera di mosto.

Esempio: Intendiamo produrre tre lotti di mosto durante una giornata di produzione nel birrificio con volume di 2.5 HL. 3 x 2.5 = 4.5 HL. Abbiamo bisogno di una nave per la fermentazione con un volume di almeno 4.5 HL. Non abbiamo il contenitore con un volume di 4.5 HL nella serie di tipi, quindi scegliamo un contenitore con un volume di 5 HL.

Il volume effettivo calcolato dei vasi di fermentazione è sia per la fermentazione principale che per la maturazione della birra, poiché pompiamo sempre l'intero volume del fermentatore primario in un recipiente di fermentazione secondario.

2. Calcolo del numero di fermentatori

Tra gli indicatori che determinano il numero di serbatoi di fermentazione per la fermentazione primaria, vi sono i tempi di fermentazione principale della partita giornaliera di mosto e un certo numero di giorni di infusione che si svolgeranno entro questo tempo.

Regola: Il numero di contenitori per la fermentazione principale deve essere almeno pari a quanti giorni la produzione di birra avviene durante un periodo della fermentazione principale. I tipi di vasi di fermentazione sono scelti in base al tipo di fermentazione delle birre selezionate (cisterne cilindriche coniche CCT o tini di fermentazione aperti OFV per tutte le birre fermentate a fondo o CCT per tutte le birre fermentate in alto).

Esempio: Abbiamo in programma di produrre 1x birra settimanale ad alta fermentazione con tempo di fermentazione principale 6 giorni e due volte alla settimana birra a bassa fermentazione con tempo di fermentazione principale di 12 giorni. Ne consegue che abbiamo bisogno di una sola nave di fermentazione per la prima birra perché pianifichiamo un solo giorno di produzione durante i giorni 6 del suo periodo di fermentazione. Al contrario, mentre produciamo la seconda birra ci sono quattro giorni di fermentazione durante i giorni 12 del tempo di fermentazione, quindi abbiamo bisogno di 4 di vasi di fermentazione. Per la prima birra abbiamo bisogno di cisterne cilindriche coniche (CCT) o di fermentazione aperta (OFV). Per la seconda birra dobbiamo scegliere solo i serbatoi conico-cilindrico (CCT) perché questo tipo di birra non è raccomandato per essere fermentato nel contenitore aperto. Complessivamente il nostro birrificio ha bisogno di 5 pezzi di vasi di fermentazione per la fermentazione principale con il volume coordinato secondo il testo precedente. Il portafoglio raccomandato dei fermentatori per la fermentazione primaria sarà: PC 1 OFV + 4 pezzi di CCT o 5 pezzi di CCT per entrambe le birre.

Nota: La durata della fermentazione raccomandata è la parte principale di ogni ricetta per un tipo selezionato di birra. Tuttavia, il tempo reale della fermentazione principale può essere più o meno di due giorni, a causa di una serie di fattori, come la vitalità del lievito, la qualità del malto, la pressione atmosferica, la temperatura ambientale e altre influenze. In realtà, per ogni lotto, solo il fabbricante di birra principale decide la cessazione della fermentazione primaria in base ai risultati della misurazione dell'estratto fermentato mediante idrometro. Per i motivi sopra esposti, si consiglia di calcolare il tempo della fermentazione principale di almeno due giorni in più rispetto agli stati della ricetta. In pratica, questo in genere significa che raccomandiamo di avere un altro contenitore di fermentazione nel birrificio come riserva. Ignorare questa raccomandazione potrebbe causare la mancanza di contenitori di fermentazione e ridurre la capacità di produzione pianificata.

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Numero di calcolo e tipi di fermentatori per la fermentazione secondaria della birra - maturazione

Tra gli indicatori che determinano il numero, la dimensione e il tipo di contenitori per la maturazione della birra, ci sono i periodi di maturazione consigliati (menzogne) della birra prodotta, il volume quotidiano di birra della birra e il numero di giorni che si svolgono durante questo periodo.

Regola: il numero di contenitori per la maturazione della birra in un birrificio deve essere almeno tanto alto da permettere di collocare nei serbatoi tutti i lotti di birra che maturano nello stesso tempo.

Il tipo e la forma dei vasi di maturazione non sono molto importanti, ma devono essere in grado di mantenere la birra durante la maturazione sotto la pressione impostata utilizzando una funzione di regolazione della pressione. Sono serbatoi cilindrici-conici, serbatoi cilindrici a maturazione verticale e vasche di maturazione orizzontale. Tutti questi serbatoi sono diversi tipi di serbatoi di produzione della birra, che vengono utilizzati in seconda o in entrambe le fasi del ciclo di produzione della birra.

Esempio: Intendiamo produrre una birra fermentata una volta alla settimana con un periodo di maturazione consigliato di tre settimane e due volte alla settimana con birra a fondo fermentato con un periodo di maturazione consigliato di nove settimane. Significa che per la prima birra sono necessari 3 di vasche di maturazione per la maturazione simultanea di tutti i lotti, per la seconda birra 18 di vasche di maturazione (2 x 9). Quindi il fabbisogno totale di fermentatori per la maturazione della birra nel birrificio è 3 + 18 = 21 pezzi delle vasche di maturazione della birra.

Nota: per le birre speciali forti è consigliabile avere un tempo di maturazione della birra di diversi mesi. Equipaggiare il birrificio con vasi di maturazione per birre forti implica la necessità di quantità estremamente elevate di serbatoi di maturazione nel birrificio. Questo di solito non è necessario perché la domanda di birre forti nei ristoranti di solito non è così grande. In pratica questo estremo si risolve in inverno, quando il consumo di birra con una minore gradazione alcolica diminuisce, i serbatoi di maturazione riservati all'assortimento di base possono essere utilizzati (il programma di produzione è temporaneamente ridotto alla metà del volume di produzione) per produrre birre speciali con più procenti di alcol, mentre il processo di maturazione avviene in vasche solo per il tempo necessario per alcune settimane, quando non è necessario utilizzarle per il consueto assortimento estivo di birre leggere. La birra speciale viene riempita in barili di acciaio inossidabile conservati in celle frigorifere, dove il processo di maturazione continua. Pertanto i serbatoi di maturazione vuoti sono disponibili per nuovi lotti di birra. A causa della lunga vita di birre con più procenti di alcol, è possibile offrire queste specialità invernali dai barili durante tutto il resto dell'anno, quando i serbatoi di maturazione vengono utilizzati per la produzione del solito assortimento di birre più deboli.

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Parametri tecnici e descrizioni dei fermentatori per la fermentazione primaria e secondaria della birra - maturazione:

OFT: vasche di fermentazione aperte

La tecnologia di fermentazione aperta in tini a fermentazione aperta nella sala di fermentazione dedicata è tipica principalmente per la produzione delle birre a bassa fermentazione. La costruzione dei fermentatori aperti consente una raccolta particolarmente conveniente di schiuma dal lievito morto nell'ultima fase della fermentazione primaria, che è un prerequisito per produrre una birra di qualità fermentata a basso contenuto di gusto tradizionale. Questo tipo di fermentatori è tipico principalmente per birrifici artigianali cechi.
La tecnologia aperta non è adatta alla produzione di birra ad alta fermentazione poiché l'accesso dell'aria al lievito vivo attivo sulla superficie del mosto fermentativo tende spesso a provocare la contaminazione da parte di organismi indesiderati. Questo tipo di fermentatore di birra è consigliato per la produzione della birra ceca Pilsner, ma anche per altri tipi di lager, ad esempio Dortmunder, Beck, Marzen.

FUIC: unità di fermentazione della birra compatta

- serbatoi cilindrici conici a pressione per la fermentazione secondaria di birra / sidro incorporati nei moduli compatti:

FUIC - Le unità di fermentazione compatte - i dispositivi mobili compatti indipendenti con uno fino a quattro serbatoi cilindrici conici che includono tutte le attrezzature necessarie per la fermentazione primaria della birra o del sidro, il processo di maturazione e carbonatazione sotto pressione, riempimento di bevande gassate in fusti o bottiglie.

Le unità di fermentazione compatte sono costituite da questi componenti principali:

• 1 pz fino a 4 pz del fermentatore CCT / CCF - serbatoi in acciaio inossidabile con isolamento PUR, raffreddati con acqua o soluzione di glicole polipropilenico
• 1-4 pezzi dell'unità di raffreddamento ad acqua compatta
• Elementi per la misurazione e il controllo della temperatura e della circolazione del liquido refrigerante attraverso la camicia di raffreddamento dei serbatoi
• Elementi per le connessioni tra refrigeratore e fermentatori
• Telaio comune in acciaio inox con gambe regolabili e optional con possibilità di spostamento su ruote

CCT / CCF: serbatoi di fermentazione cilindrici-conici

- serbatoi cilindrici-conici a pressione per la fermentazione secondaria di birra / sidro:

La tecnologia della fermentazione della birra in vasche di fermentazione cilindrica-coniche chiuse è caratteristica per un moderno metodo di produzione della birra.
Consente in particolare la produzione sicura di birra ad alta fermentazione, ma viene anche utilizzato per la produzione di tutti i tipi di birra a base di lievito con fermentazione inferiore.

Il vantaggio di questi fermentatori è la possibilità di entrambe le fasi della fermentazione della birra nello stesso serbatoio. La fermentazione e la maturazione della birra nei fermentatori CCT sotto pressione non solo accelera il processo di fermentazione, ma consente di gestire l'intero processo di fermentazione e maturazione della macchina senza pompare la birra tra due recipienti. L'unico svantaggio rispetto ai tini di fermentazione aperti è l'impossibilità di raccogliere la schiuma con lievito morto dopo la fermentazione primaria.

Produciamo le vasche di fermentazione cilindrica-coniche senza isolamento o con isolamento in PUR, dotate di due e più zone di raffreddamento, raffreddate con acqua o polipropilenglicole. Possono essere utilizzati sia per la fermentazione principale, sia per la fermentazione principale e la successiva maturazione della birra nello stesso serbatoio.

L'attrezzatura dei fermentatori CCT può essere definita dal cliente o è possibile acquistare i serbatoi con i nostri accessori standard consigliati.

MBT: serbatoi di fermentazione cilindrici

- serbatoi a pressione per la fermentazione secondaria di birra / sidro in quattro varianti:

• MBTVI - Vasche di maturazione verticali, coibentate, raffreddate a liquido

• MBTVN - Vasche di maturazione verticali, non coibentate, raffreddate ad aria

• MBTHI - Vasche di maturazione orizzontali, coibentate, raffreddate a liquido

• MBTHN - Vasche di maturazione orizzontali, non coibentate, raffreddate ad aria

Il processo di fermentazione primaria della birra segue il processo secondario di maturazione della birra nei serbatoi di maturazione (chiamati anche serbatoi lager). Durante questa fase di produzione, la birra matura e si satura dell'anidride carbonica, che è formata dalla restante attività del lievito. In questo modo la birra acquista il sapore finale. Produciamo i serbatoi di maturazione in quattro varianti: isolati, raffreddati a liquido o non isolati, raffreddati ad aria. Offriamo i vasi di maturazione della birra a pressione con l'apparato di fermentazione che consente la pressione regolabile nel serbatoio fino a 3.0bar.

CCTM: fermentatori cilindrici-conici modulari

Fermentatori cilindrici-conici modulari - I CCTM sono prodotti molto versatili del nostro portafoglio di produzione che consentono di assemblare arbitrariamente il fermentatore per la produzione di birra / sidro / vino nella configurazione attualmente richiesta.

La configurazione del serbatoio di fermentazione può essere modificata in qualsiasi momento, anche durante il funzionamento completo quando il serbatoio è pressurizzato e riempito con una bevanda nella sua fermentazione di maturazione. Non è possibile raggiungere questo con altri tipi di fermentatori. Questa possibilità consente di risparmiare sui costi perché sono necessari solo più serbatoi universali per più fasi del processo di produzione delle bevande.