發酵和成熟工藝技術
發酵和成熟過程——啤酒生產的第二階段
熱麥汁的釀造是啤酒生產週期的第一階段，然後是第二階段，稱為發酵。 麥汁發酵是啤酒酵母代謝的一種表現。 將麥芽汁從釀酒室泵入發酵容器後，在麥芽汁冷卻至發酵溫度後立即將酵母加入麥芽汁中。
啤酒酵母在初級發酵階段的主要任務是將麥汁中的部分糖分轉化為酒精。 在設定的發酵度下，發酵過程被中斷（不是 100% 糖的完全轉化）。 所謂的年輕或生啤酒被泵入另一個罐中，其中繼續發酵過程的強度較低，但在較低的溫度和較高的壓力下進行，同時啤酒通過二氧化碳進行碳酸化。 這部分發酵過程稱為啤酒的成熟——二次發酵。
兩種主要的啤酒發酵技術
初級啤酒發酵罐的設計和建造因技術而異。 在我們的精釀啤酒廠中，我們使用兩種最常見的發酵技術，這些技術既可以在一家啤酒廠內使用，也可以組合使用，這樣可以生產出不同種類和感官特性的啤酒。
一、啤酒的底層發酵
底部發酵的風格包括所有使用 Saccharomyces uvarum 酵母的底部發酵啤酒。 世界產量的大部分是底部發酵啤酒，包括捷克啤酒比爾森啤酒。 例如，其中還包括多特蒙德、博克、Marzen 和更多被稱為拉格的啤酒。
底部酵母發酵在6-12°C的溫度下進行，持續時間為6-12天。 啤酒在低溫下放置一個月或更長時間（從這裡稱為“拉格”），這確保了初級發酵過程中產生的硫化合物的分散。
發酵室開放式發酵罐開放式發酵技術主要用於使用底部酵母生產啤酒。 它可以特別方便地在發酵的最後階段從死酵母中收集棕色泡沫，這是製作具有傳統口味的優質啤酒的先決條件。 不幸的是，開放式發酵技術絕對不適合生產上層發酵的啤酒，因為空氣進入發酵麥芽汁表面的活性酵母往往會導致啤酒被不良生物污染。
對於小型啤酒廠來說，在開放式桶中進行主要啤酒發酵——這是一項重要的營銷資產，這是一個強有力的論據。 發酵階段的啤酒具有多種顏色的酵母泡沫是精釀啤酒廠所有遊客的主要吸引力之一。
採用開放式發酵技術的啤酒廠方案：
在現代啤酒廠中，圓錐形罐主要用於啤酒的底部和頂部發酵。 封閉罐底發酵啤酒的質量雖然達不到開罐啤酒發酵的質量，但經濟效益是小啤酒廠放棄傳統發酵技術的決定性原因。
二、 啤酒的頂級發酵
基於頂部發酵的啤酒風格包括所有使用酵母菌的啤酒。 這種風格包括啤酒，如 Ale、Porter、Stout、Altbier、Trappist 或小麥啤酒。 頂部發酵過程在 15-24°C 的溫度下進行，通常持續 3-9 天。
在大多數情況下，發酵啤酒的表面會漂浮著由二氧化碳和活性酵母一起上升引起的泡沫。 這就是為什麼這些啤酒被稱為頂部發酵啤酒。 這些啤酒的初級發酵通常需要大約三週的時間，在某些情況下可能會成熟幾個月。 酵母菌群聚集成群落（它們的直徑可能有幾米），生活在麥汁表面並產生二氧化碳。 較高的發酵溫度使最終啤酒更加花香。 頂部發酵啤酒的口味各不相同，我們經常可以在其中找到異國情調的香氣（丁香、香蕉、grep 等），儘管釀酒商沒有在啤酒中添加此類成分。 這一切都是由頂部發酵造成的。
底部發酵的最佳發酵容器類型是封閉的圓柱形錐形罐。 在罐中封閉發酵的主要原因是頂部發酵的啤酒容易受到周圍環境中的外來生物污染酵母泡沫。 另一個原因是可以在一個通用發酵罐中控制啤酒的發酵和成熟，並且所有封閉罐的清潔和消毒都很容易。
封閉發酵技術啤酒廠方案：
如何計算發酵罐的尺寸和數量
1. 計算發酵罐的大小
決定發酵容器有效容積的主要指標是計劃麥汁日產量。 這意味著我們在一個釀造日內在 24 小時內釀造的麥芽汁量。 我們通常不會每天釀造麥芽汁——一周中至少有一天對釀酒廠進行衛生。
規則：我們根據每天批次的麥芽汁量選擇下一個接近更高體積的發酵容器。
示例： 我們計劃在啤酒廠的一個釀造日內生產三批 2.5 HL 的麥芽汁。 3 x 2.5 = 4.5 HL。 我們需要容積至少為 4.5 HL 的發酵容器。 我們在型號系列中沒有容積為4.5HL的容器，因此我們選擇了容積為5HL的容器。
計算出的發酵罐有效容積既用於啤酒的主要發酵，也用於啤酒的成熟，因為我們總是將初級發酵罐的整個容積泵入一個次級發酵罐中。
2. 計算發酵罐數量
在決定初級發酵發酵罐數量的指標中，有每日批次麥芽汁的主要發酵時間，以及在此時間內將發生的釀造天數。
規則 ： 主發酵的容器數量必須至少與主發酵的一個時期內釀造的天數一樣多。 根據所選啤酒的發酵類型選擇發酵容器的類型（CCT 圓柱錐形罐或 OFV 開放式發酵罐適用於所有底部發酵啤酒或 CCT 用於所有頂部發酵啤酒）。
示例： 我們計劃每週生產 1 次頂部發酵啤酒，主發酵時間為 6 天，每週生產兩次底部發酵啤酒，主發酵時間為 12 天。 因此，我們只需要一個發酵容器來生產第一瓶啤酒，因為我們計劃在 6 天的發酵時間內只釀造一天。 相比之下，在製作第二瓶啤酒時，在 12 天的發酵時間內有 4 天的釀造時間，因此我們需要 5 個發酵罐。 對於第一瓶啤酒，我們需要圓柱形錐形罐 (CCT) 或開放式發酵桶 (OFV)。 對於第二種啤酒，我們只能選擇圓柱錐形罐 (CCT)，因為不建議在開放容器中發酵這種類型的啤酒。 我們的啤酒廠總共需要1個發酵罐進行主發酵，容積按前文計算。 用於初級發酵的推薦發酵罐組合為：4 件 OFV + 5 件 CCT 或 XNUMX 件用於兩種啤酒的 CCT。
注意： 推薦的發酵持續時間是選定類型啤酒的每個配方的主要部分。 而主發酵的實際時間可能是一兩天或多或少，這是由於酵母活力、麥芽質量、大氣壓力、環境溫度等多種因素的影響。 實際上，對於每個批次，只有主釀酒商根據比重計對發酵提取物的測量結果來決定初級發酵的終止。 由於上述原因，我們建議計算主發酵的時間至少比配方規定的時間長兩天。 在實踐中，這通常意味著我們建議在啤酒廠多留一個發酵容器作為備用。 忽略此建議可能會導致缺少發酵容器並降低計劃生產能力。
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啤酒二次發酵 - 成熟的計算數量和發酵罐類型
在決定啤酒成熟容器數量、大小和類型的指標中，有推薦的生產啤酒成熟期（謊言）、麥汁的每日釀造量以及在此期間發生的天數。
規則：啤酒廠中用於啤酒成熟的容器數量必須至少達到允許將所有批次在同一時間成熟的啤酒放入罐中的數量。
熟成容器的類型和形狀不是很重要，但它們必須能夠使用壓力調節設備將啤酒在熟成過程中保持在設定壓力下。 它們是圓柱圓錐罐、立式熟化圓柱罐和臥式熟化罐。 所有這些罐都是不同類型的啤酒生產罐，用於啤酒生產週期的第二階段或兩個階段。
示例： 我們計劃每週生產一次頂部發酵啤酒，建議成熟期為三週，每週生產兩次底部發酵啤酒，建議成熟期為九週。 這意味著對於第一瓶啤酒，您需要 3 個成熟罐來同時成熟所有批次，對於第二瓶啤酒，您需要 18 個成熟罐 (2 x 9)。 因此，啤酒廠用於啤酒成熟的發酵罐的總需求為 3 +18 = 21 個啤酒成熟罐。
注意：對於特殊烈性啤酒，建議啤酒成熟時間為幾個月。 為啤酒廠配備用於生產烈性啤酒的成熟容器意味著啤酒廠需要大量的成熟罐。 這通常不需要，因為餐廳對烈性啤酒的需求通常不大。 在實踐中，這個極端在冬天得到解決，當低度啤酒消費量下降時，可以使用為基本品種預留的成熟罐（釀造計劃暫時減少到產量的一半）生產出更多的特殊啤酒酒精，而成熟過程只在必要的幾週內在罐中進行，當不需要將它們用於通常的夏季各種淡啤酒時。 將特殊啤酒裝入儲存在冷藏室中的不銹鋼桶中，繼續進行熟化過程。 因此，空的成熟罐可用於新批次的啤酒。 由於酒精含量較高的啤酒的使用壽命長，因此可以在一年中的所有剩餘時間裡從桶中提供這些冬季特色菜，屆時成熟罐用於生產通常種類的較弱啤酒。
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啤酒一級和二級發酵-成熟發酵罐的技術參數和說明：
OFT : 開放式發酵桶
專用發酵室的開放式發酵桶開放式發酵技術主要用於底部發酵啤酒的生產。 開放式發酵罐的結構使得在初級發酵的最後階段從死酵母中收集泡沫特別方便，這是製作具有傳統口味的優質底部發酵啤酒的先決條件。 這種發酵罐主要用於捷克精釀啤酒廠。
開放式技術不適合生產上層發酵啤酒，因為空氣進入發酵麥芽汁表面的活性酵母往往會導致有害生物的污染。 這種類型的啤酒發酵罐推薦用於生產捷克啤酒 Pilsner 以及其他類型的啤酒，例如 Dortmunder、Beck、Marzen。
FUIC : 緊湊型啤酒發酵裝置
– 用於啤酒/蘋果酒二次發酵的壓力圓柱形錐形罐，內置於緊湊型模塊中：
FUIC – 緊湊型發酵裝置 – 緊湊型獨立移動設備，帶有最多 XNUMX 個圓柱形罐，其中包括啤酒或蘋果酒初級發酵、加壓成熟和碳酸化過程、將碳酸飲料灌裝到小桶或瓶子中所需的所有設備。
緊湊型發酵裝置由以下主要部件組成：
- 1 件至 4 件 CCT/CCF 發酵罐 - 帶有 PUR 絕緣材料的不銹鋼罐，用水或聚丙二醇溶液冷卻
- 1-4個緊湊型水冷裝置
- 用於測量和控制溫度以及冷卻液通過儲罐冷卻夾套循環的元件
- 冷卻器和發酵罐之間的連接元件
- 普通不銹鋼框架，可調節支腿，可選用輪子移動
CCT/CCF : 圓柱錐形發酵罐
– 用於啤酒/蘋果酒二次發酵的壓力圓柱形錐形罐：
封閉式圓錐形發酵罐中的啤酒發酵技術是現代啤酒生產方法的特徵。
它尤其允許安全生產頂部發酵的啤酒，但它也用於生產所有基於酵母的底部發酵啤酒類型。
這些發酵罐的優點是可以在同一個罐中進行啤酒發酵的兩個階段。 在壓力下的 CCT 發酵罐中的啤酒發酵和成熟不僅加速了發酵過程，而且允許管理整個機器發酵和成熟過程，而無需在兩個容器之間泵送啤酒。 與開放式發酵桶相比，唯一的缺點是在初次發酵後無法收集帶有死酵母的泡沫。
我們製造沒有保溫層或聚氨酯保溫層的圓柱錐形發酵罐，配備兩個或多個冷卻區，由水或聚丙二醇冷卻。 它們可以僅用於主發酵，也可以用於同一罐中啤酒的主發酵和後續成熟。
CCT 發酵罐的設備可以由客戶定義，或者您可以購買帶有我們標準推薦配件的罐。
MBT : 圓柱形發酵罐
– 用於啤酒/蘋果酒二次發酵的壓力罐，有四種變體：
初級啤酒發酵過程遵循啤酒在成熟罐（也稱為貯藏罐）中成熟的二級過程。 在這個生產階段，啤酒成熟並充滿二氧化碳，二氧化碳是由剩餘的酵母活性形成的。 通過這種方式，啤酒獲得了最後的味道。 我們生產四種類型的熟化罐——隔熱、液冷或非隔熱、風冷。 我們提供帶有發酵裝置的壓力啤酒成熟容器，可將罐中的壓力調節到 3.0bar。
CCTM : 模塊化圓柱圓錐發酵罐
模塊化圓柱錐形發酵罐 – CCTM 是我們自己的生產組合中非常通用的產品，使您能夠以當前所需的配置任意組裝發酵罐以生產啤酒/蘋果酒/葡萄酒。
發酵罐的配置可以隨時更改，即使在罐處於加壓狀態並在其發酵成熟過程中剛裝滿飲料時也是如此。 使用其他類型的發酵罐是不可能達到這一點的。 這種可能性可以節省您的成本，因為您只需要幾個通用罐即可用於飲料生產過程的更多階段。
