发酵和成熟工艺技术
发酵和成熟过程——啤酒生产的第二阶段
热麦汁的酿造是啤酒生产周期的第一阶段，然后是第二阶段，称为发酵。 麦汁发酵是啤酒酵母代谢的一种表现。 将麦芽汁从酿酒室泵入发酵容器后，在麦芽汁冷却至发酵温度后立即将酵母加入麦芽汁中。
啤酒酵母在初级发酵阶段的主要任务是将麦汁中的部分糖分转化为酒精。 在设定的发酵度下，发酵过程被中断（不是 100% 糖的完全转化）。 所谓的年轻或生啤酒被泵入另一个罐中，其中继续发酵过程的强度较低，但在较低的温度和较高的压力下进行，而啤酒则通过二氧化碳进行碳酸化。 这部分发酵过程称为啤酒的成熟——二次发酵。
两种主要的啤酒发酵技术
初级啤酒发酵罐的设计和建造因技术而异。 在我们的精酿啤酒厂中，我们使用两种最常见的发酵技术，这些技术既可以在一家啤酒厂内使用，也可以组合使用，这样可以生产出不同种类和感官特性的啤酒。
一、啤酒底部发酵
底部发酵的风格包括所有使用 Saccharomyces uvarum 酵母的底部发酵啤酒。 世界产量的大部分是底部发酵啤酒，包括捷克啤酒比尔森啤酒。 例如，其中还包括多特蒙德、博克、Marzen 和更多被称为拉格的啤酒。
底部酵母发酵在6-12°C的温度下进行，持续时间为6-12天。 啤酒在低温下放置一个月或更长时间（从这里称为“拉格”），这确保了初级发酵过程中产生的硫化合物的分散。
发酵室开放式发酵罐开放式发酵技术主要用于使用底部酵母生产啤酒。 它可以特别方便地在发酵的最后阶段从死酵母中收集棕色泡沫，这是制作具有传统口味的优质啤酒的先决条件。 不幸的是，开放式发酵技术绝对不适合生产上层发酵的啤酒，因为空气进入发酵麦芽汁表面的活性酵母往往会导致啤酒被不良生物污染。
对于小型啤酒厂来说，在开放式桶中进行主要啤酒发酵——这是一项重要的营销资产，这是一个强有力的论据。 发酵阶段的啤酒具有多种颜色的酵母泡沫是精酿啤酒厂所有游客的主要吸引力之一。
采用开放式发酵技术的啤酒厂方案：
在现代啤酒厂中，圆锥形罐主要用于啤酒的底部和顶部发酵。 封闭罐底发酵啤酒的质量虽然达不到开罐啤酒发酵的质量，但经济效益是小啤酒厂放弃传统发酵技术的决定性原因。
二、 啤酒的顶级发酵
基于顶部发酵的啤酒风格包括所有使用酵母菌的啤酒。 这种风格包括啤酒，如 Ale、Porter、Stout、Altbier、Trappist 或小麦啤酒。 顶部发酵过程在 15-24°C 的温度下进行，通常持续 3-9 天。
在大多数情况下，发酵啤酒的表面会漂浮着由二氧化碳和活性酵母一起上升引起的泡沫。 这就是为什么这些啤酒被称为顶部发酵啤酒。 这些啤酒的初级发酵通常需要大约三周的时间，在某些情况下可能会成熟几个月。 酵母菌群聚集成群落（它们的直径可能有几米），生活在麦汁表面并产生二氧化碳。 较高的发酵温度使最终啤酒更加花香。 顶部发酵啤酒的口味各不相同，我们经常可以在其中找到异国情调的香气（丁香、香蕉、grep 等），尽管酿酒商没有在啤酒中添加此类成分。 这一切都是由顶部发酵造成的。
底部发酵的最佳发酵容器类型是封闭的圆柱锥形罐。 在罐中进行封闭发酵的主要原因是顶部发酵的啤酒容易受到周围环境中的外来生物污染酵母泡沫。 另一个原因是可以在一个通用发酵罐中控制啤酒的发酵和成熟，并且所有封闭罐的清洁和消毒都很容易。
封闭发酵技术啤酒厂方案：
如何计算发酵容器的大小和数量
1. 计算发酵罐的大小
决定发酵容器有效容积的主要指标是计划麦汁日产量。 这意味着我们在一个酿造日内在 24 小时内酿造的麦芽汁量。 我们通常不会每天酿造麦芽汁——一周中至少有一天对酿酒厂进行卫生。
规则：我们根据每天批次的麦芽汁量选择下一个接近更高体积的发酵容器。
示例： 我们计划在啤酒厂的一个酿造日内生产三批 2.5 HL 的麦芽汁。 3 x 2.5 = 4.5 HL。 我们需要容积至少为 4.5 HL 的发酵容器。 我们在型号系列中没有容积为4.5HL的容器，所以我们选择了容积为5HL的容器。
计算的发酵罐有效容积既用于啤酒的主要发酵，也用于啤酒的成熟，因为我们总是将初级发酵罐的整个容积泵入一个次级发酵罐中。
2. 计算发酵罐数量
在决定初级发酵发酵罐数量的指标中，有每日批次麦芽汁的主要发酵时间，以及在此时间内将发生的酿造天数。
规则 ： 主发酵容器的数量必须至少与主发酵的一个时期内酿造的天数一样多。 根据所选啤酒的发酵类型选择发酵容器的类型（CCT 圆柱锥形罐或 OFV 开放式发酵罐适用于所有底部发酵啤酒或 CCT 用于所有顶部发酵啤酒）。
示例： 我们计划每周生产 1 次顶部发酵啤酒，主发酵时间为 6 天，每周生产两次底部发酵啤酒，主发酵时间为 12 天。 因此，我们只需要一个发酵容器来生产第一瓶啤酒，因为我们计划在 6 天的发酵时间内只酿造一天。 相比之下，在制作第二瓶啤酒时，在 12 天的发酵时间内有 4 天的酿造时间，因此我们需要 5 个发酵罐。 对于第一瓶啤酒，我们需要圆柱形锥形罐 (CCT) 或开放式发酵桶 (OFV)。 对于第二种啤酒，我们只能选择圆柱锥形罐 (CCT)，因为不建议在开放容器中发酵这种类型的啤酒。 我们的啤酒厂总共需要1个发酵罐进行主发酵，容积按前文计算。 用于初级发酵的推荐发酵罐组合为：4 件 OFV + 5 件 CCT 或 XNUMX 件用于两种啤酒的 CCT。
请注意： 推荐的发酵持续时间是选定类型啤酒每个配方的主要部分。 而主发酵的实际时间可能是一两天或多或少，这是由于酵母的活力、麦芽的质量、大气压力、环境温度等多种因素的影响。 实际上，对于每个批次，只有主酿酒商根据比重计对发酵提取物的测量结果来决定初级发酵的终止。 由于上述原因，我们建议计算主发酵的时间至少比配方规定的时间长两天。 在实践中，这通常意味着我们建议在啤酒厂中再留一个发酵容器作为备用。 忽略此建议可能会导致缺少发酵容器并降低计划生产能力。
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啤酒二次发酵 - 成熟的计算数量和发酵罐类型
在决定啤酒成熟容器数量、大小和类型的指标中，有推荐的生产啤酒成熟期（躺）、每天酿造麦芽汁的量以及在此期间发生的天数。
规则：啤酒厂中用于啤酒成熟的容器数量必须至少达到允许将所有批次的啤酒在同一时间成熟的程度。
熟成容器的类型和形状不是很重要，但它们必须能够使用压力调节设备将啤酒在熟成过程中保持在设定压力下。 它们是圆柱圆锥罐、立式熟化圆柱罐和卧式熟化罐。 所有这些罐都是不同类型的啤酒生产罐，用于啤酒生产周期的第二阶段或两个阶段。
示例： 我们计划每周生产一次顶部发酵啤酒，建议成熟期为三周，每周生产两次底部发酵啤酒，建议成熟期为九周。 这意味着对于第一瓶啤酒，您需要 3 个成熟罐来同时成熟所有批次，对于第二瓶啤酒，您需要 18 个成熟罐 (2 x 9)。 因此，啤酒厂用于啤酒成熟的发酵罐的总需求为 3 +18 = 21 个啤酒成熟罐。
注意：对于特殊烈性啤酒，建议啤酒成熟时间为几个月。 为啤酒厂配备用于生产烈性啤酒的成熟容器意味着啤酒厂需要大量的成熟罐。 这通常是不需要的，因为餐厅对烈性啤酒的需求通常不大。 在实践中，这个极端在冬天得到解决，当低度啤酒消费量下降时，可以使用为基本品种预留的成熟罐（酿造计划暂时减少到产量的一半）生产出更多的特殊啤酒酒精，而成熟过程只在必要的几周内在罐中进行，当不需要将它们用于通常的夏季各种淡啤酒时。 将特殊啤酒装入储存在冷藏室中的不锈钢桶中，继续进行熟化过程。 因此，空的成熟罐可用于新批次的啤酒。 由于酒精含量较高的啤酒的使用寿命长，因此可以在一年中的所有剩余时间里从桶中提供这些冬季特色菜，届时成熟罐用于生产通常种类的较弱啤酒。
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啤酒一级和二级发酵-成熟发酵罐的技术参数和说明：
OFT : 开放式发酵桶
专用发酵室的开放式发酵桶开放式发酵技术主要用于生产底部发酵啤酒。 开放式发酵罐的结构使得在初级发酵的最后阶段从死酵母中收集泡沫特别方便，这是制作具有传统口味的优质底部发酵啤酒的先决条件。 这种发酵罐主要用于捷克精酿啤酒厂。
开放式技术不适合生产上层发酵啤酒，因为空气进入发酵麦芽汁表面的活性酵母往往会导致有害生物的污染。 这种类型的啤酒发酵罐推荐用于生产捷克啤酒 Pilsner 以及其他类型的啤酒，例如 Dortmunder、Beck、Marzen。
FUIC : 紧凑型啤酒发酵装置
– 用于啤酒/苹果酒二次发酵的压力圆柱形锥形罐，内置于紧凑型模块中：
FUIC – 紧凑型发酵装置 – 紧凑型独立移动设备，带有最多 XNUMX 个圆柱形罐，其中包括啤酒或苹果酒初级发酵、压力下的成熟和碳酸化过程、将碳酸饮料灌装到小桶或瓶子中所需的所有设备。
紧凑型发酵装置由以下主要部件组成：
- 1 件至 4 件 CCT/CCF 发酵罐 - 带有 PUR 绝缘材料的不锈钢罐，用水或聚丙二醇溶液冷却
- 1-4个紧凑型水冷装置
- 用于测量和控制温度以及冷却液通过储罐冷却夹套循环的元件
- 冷却器和发酵罐之间的连接元件
- 普通不锈钢框架，可调节支腿，可选用轮子移动
CCT/CCF : 圆柱锥形发酵罐
– 用于啤酒/苹果酒二次发酵的压力圆柱形锥形罐：
封闭式圆锥形发酵罐中的啤酒发酵技术是现代啤酒生产方法的特征。
它尤其允许安全生产顶部发酵的啤酒，但它也用于生产所有基于酵母的底部发酵啤酒类型。
这些发酵罐的优点是可以在同一个罐中进行啤酒发酵的两个阶段。 在压力下的 CCT 发酵罐中啤酒的发酵和成熟不仅加速了发酵过程，而且允许管理整个机器发酵和成熟过程，而无需在两个容器之间泵送啤酒。 与开放式发酵桶相比，唯一的缺点是在初次发酵后无法收集带有死酵母的泡沫。
我们制造没有保温层或聚氨酯保温层的圆柱锥形发酵罐，配备两个或多个冷却区，由水或聚丙二醇冷却。 它们既可以仅用于主发酵，也可以用于同一罐中啤酒的主发酵和后续成熟。
CCT 发酵罐的设备可以由客户定义，或者您可以购买带有我们标准推荐配件的罐。
MBT : 圆柱形发酵罐
– 用于啤酒/苹果酒二次发酵的压力罐，有四种变体：
初级啤酒发酵过程遵循啤酒在成熟罐（也称为贮藏罐）中成熟的二级过程。 在这个生产阶段，啤酒成熟并充满二氧化碳，二氧化碳是由剩余的酵母活动形成的。 通过这种方式，啤酒获得了最后的味道。 我们生产四种类型的熟化罐——隔热、液冷或非隔热、风冷。 我们提供带有发酵装置的压力啤酒成熟容器，可将罐中的压力调节到 3.0bar。
CCTM : 模块化圆柱锥形发酵罐
模块化圆柱锥形发酵罐 – CCTM 是我们自己的生产组合中非常通用的产品，使您能够以当前所需的配置任意组装发酵罐以生产啤酒/苹果酒/葡萄酒。
发酵罐的配置可以随时更改，即使在罐处于加压状态并在其发酵成熟过程中刚装满饮料时也是如此。 使用其他类型的发酵罐是不可能达到这一点的。 这种可能性可以节省您的成本，因为您只需要几个通用罐即可用于饮料生产过程的更多阶段。
