Главное брожение и снятие семенных дрожжей в цилиндро-конических танках. Некоторые аспекты брожения и созревания в цкт

Многие эксплуатируют оборудование для розлива, что называется "спустя рукава". Не проводят периодическую очистку и промывку. Забывают менять воду в проточном охладителе и пр. Следствием нарушения правил эксплуатации оборудования являются частые поломки и выход из строя линии.

Сегодня этой статьей начинается цикл статей: "Правильная эксплуатация оборудования - довольные клиенты и рост прибыли"

И так приступим.

Функции газа в системе розлива

Многие наверняка представляют, как работает система пивного оборудования. Все достаточно просто, чтобы пиво наливалось в бокал, или в бутылку необходимо давление в контуре с газом (углекислотой). Давление передается от газового баллона с редуктором, по газовой магистрали к заборной головке (или раздаточной) см. рис 1.

Рис 1. Газовый редуктор

Попадая внутрь кега, газ вытисняет пиво, и оно по трубкам от заборной головки идет уже к крану с пивом (либо к кобре или колонне, либо к пеногасителю).

Также, газовая магистраль может идти и к кранам для беспенного розлива (пеногаситель), в случае их использования в системе. В пеногасителе, углекислотный газ исполняет функцию заполнителя бутылки перед наполнением пива. Газ не дает образовываться пене в бутылке, поддерживая повышенное давление в ней. Подробнее вы можете прочесть в статье о пенагосителях: «Пеногаситель - король малого бизнеса».

Поиск максимально допустимого давления

Разобравшись, какие функции выполняет газовая магистраль, подходим к вопросу из заголовка статьи: «Какое давление нормально в газовой системе». Подсказки можно найти на самом оборудовании, которое составляет систему.

Обратимся к шлангу для подачи газа, в основном на всех высококачественных шлангах нанесена маркировка «max 3 bar», это означает, что максимальное давление, при котором может работать шланг, составляет: 3 бара, или ~3 атмосферы.

Перейдем к главному узлу газовой системы: Газовому редуктору.

Редуктор служит для того чтоб, высокое давление от баллона (50-100 bar), понизить до нормального (как мы пока узнали до 3-ёх бар).

Считывание показания манометров

Обратимся к шкале манометров на редукторе рис 2. Мы видим два манометра, один с большими показателями (А), другой с меньшими (Б).

Рис 2. Газовый редуктор. Маноматры А и Б.

Манометр "А", отвечает за давление в самом баллоне. Большие цифры обусловлены тем, что в баллоне газ находиться под большим давлением в жидком состоянии. На шкале видно, низкое давление (красная зона), составляет 30 бар и ниже. Это индикатор того, что запас углекислоты в баллоне подходит к концу. Если стрелка находиться в красной зоне, это сигнализирует о том, что газ заканчивается скоро баллон потребует замены.

Внимание! При нулевом показателе на заполненном баллоне убедитесь, что вентиль на самом баллоне открыт. При снятие редуктора с баллона убедитесь, что вентиль на болоне плотно закрыт!

Поиск нормального давления в системе

Разобравшись с максимальным давлением, напомню это 3 бара, пытаемся найти хоть какие-то данные о минимальном давлении, в инструкциях к оборудованию, перелистав несколько инструкций, находим косвенное подтверждение нужному давлению в инструкции к проточным охладителям Gamco.

В ней прямо написано: «Откройте подачу углекислоты вентилем на баллоне и установите рассчитанное рабочее давление. Необходимо иметь в виду, что величина давления зависит от сорта пива и длины трубопроводов от КЕГа до разливного крана, поэтому возможна незначительная корректировка полученного значения. Точное значение рабочего давления рассчитывается с помощью специальной линейки ».

Из этого можно получить вывод: уровень давления в магистрали дело исключительно индивидуальное, по опыту, скажу, больше Вас не мучая: Нормальное давление обычно колеблиться от 2 до 2,5 бар!

Как настроить давление

Предлагаю сильно не заостряться на «линейке для давления», и пройти по инструкции дальше, цитирую таблицу поиска неисправности и регулировки охладителя:

Из таблицы можно почерпнуть, как настроить правильное давление в баллоне опытным путем. Обращаю Ваше внимание, система должна быть исправна и проверенна на герметичность и утечки. Остальное оборудование должно быть также исправно.

Подведем итоги:

Нормальное давление в газовой магистрали составляет: 2 - 2,5 бара .

Максимальное допустимое давление составляет 3 бара .

Точная величина подбирается индивидуально и зависит от конфигурации оборудования и условий эксплуатации.

В стародавние времена, когда пиво варилось живым и бродило в бочках, люди и не думали, что придут к использованию ЦКТ. Цилиндро-конический танк, или сокращенно ЦКТ, используется для сбраживания в нем сусла и имеет ряд преимуществ перед использованием любой другой емкости. Предлагаю вам разобраться, в чем же эти преимущества заключаться.

Еще совсем недавно, использование цилиндро-конических танков в быту было невозможно, и домашние пивовары сбраживали пиво, в чем получалось. Кто то использовал банки, кто то ведра, а иные использовали дубовые бочки. Сейчас, в магазинах существует достаточно хороший выбор ЦКТ для бытового использования в домашнем пивоварении. Разуметься, принципиальная конструкция не позволяет производителям выпускать различные модификации, да и это не нужно. Я видел как минимум 4 разных ЦКТ от 4 разных производителей, они отличались по форме и цвету, а так же по способу монтажа, и разуметься по объему, но принцип у всех един. Разуметься появление конических ферментеров на рынке не свело на 0 использование другой посуды для сбраживания сусла, однако удобство эксплуатации конического ферментера постепенно вытесняет бутыли и ведра из арсенала домашнего пивовара.

Принцип действия конических ферментеров.

В промышленности используются огромные танки из нержавеющей стали, объемом в несколько тонн. Они представляют собой цилиндрический сосуд с коническим дном. В самом низу дна иметься сливной кран, через который происходит удаление осадка из ферментера. Выше этого крана иметься еще один кран, поменьше. Он служит для отбора образцов, для проведения замеров, дегустаций и разного рода контрольных исследований. В промышленных конических танках есть еще множество различных агрегатов и устройств. Они служат для поддержания температуры брожения, контроля за процессом и прочим целям. В домашнем же пивоварении использование таких сложных устройств просто неоправданно, да и дополнительное оборудование занимало бы очень много места, по этому конический ферментер для домашнего пивоварения состоит из самого сосуда, в котором происходит брожение, сливного крана, и гидрозатвора.

В бытовых ЦКТ, так же как и в промышленных, может быть дополнительный кран, он так же служит для отбора проб или же для снятия с осадка.

Разновидности конических ферментеров.

Для бытового использования существует не так много ферментеров. Малый объем очень ограничивает выбор, да, пожалуй, этот выбор то и не особо нужен. Я выделил для себя два основных вида бытовых ЦКТ для домашнего пивоварения:

• С возможностью снятия осадка
• С возможностью снятия пива с осадка

В первом случае, ферментер снабжен специальной емкостью или сливным краном в самом низу конуса. Такая конструкция позволяет слить осадок, оставив при этом пиво в емкости без перелива. Это очень удобно, т.к. снижает риск во время перелива, а так же позволяет отделить дрожжевой осадок и использовать дрожжи повторно.

Второй вид ферментеров имеет сливной кран выше уровня дрожжей. Кран располагается на боковой поверхности цилиндра и позволяет слить пиво, не потревожив при этом осадок. Такая конструкция тоже имеет свои преимущества: Вы можете слить пиво на , а осадок просто остаётся в ферментере.

Преимущества конических ферментеров.

Преимущества использования ЦКТ в промышленном производстве пива неоспоримы, однако мы с вами пивовары домашние, и что там, в промышленности нас мало волнует. Гораздо интереснее рассмотреть преимущества использования конических ферментеров в быту.

Как уже было сказано, использование ЦКТ для домашнего пивоварения имеет одно самое большое преимущество: позволяет слить осадок, не переливая само пиво. При этом, слить осадок можно на любой стадии брожения. Еще одно замечательное свойство, которым обладают ЦКТ — это возможность снятия осадка и использование дрожжей последующей регенерации. Повторное использование дрожжей позволяет значительно сэкономить деньги.

Третья отличительная черта ЦКТ — это возможность розлива пива без использования сифона. пиво сливается под действием гравитации, что значительно упрощает процесс.

Позже, мы поговорим о том, как можно сделать ЦКТ своими руками, а сейчас предлагаю рассмотреть процесс использования конического ферментера в домашних условиях.

Использование ЦКТ для домашнего пивоварения.

Конические ферментеры достаточно просты в использовании. Вы просто заливаете дезраствор на некоторое время, после чего сливаете его через краны. После завершения дезинфекции, краны перекрываться, а сусло вливается в ферментер, так же как и в любой другой сосуд. Устанавливается герметичная крышка и гидрозатвор.

После завершения основного брожения, вы сливаете дрожжевой осадок, используя соответствующий кран. Некоторые ферментеры устроены так, что осадок задерживается на стенках конуса. В таком случае рекомендуется слегка взболтать пиво и дать ему повторно отстояться, после чего повторить процесс снятия дрожжей.

Продукция пивоваренных заводов - пиво - является слабоалкогольным напитком. Приготовляется пиво в основном из ячменного солода и хмеля. На разных этапах технологического процесса ячменное сусло подвергается биохимическим превращениям под действием ферментов как солода, так и пивоваренных дрожжей. Необходимые для дрожжей питательные вещества - углеводы, аминокислоты и минеральные соли - содержатся в пивном сусле.

Технологический процесс пивоварения включает следующие стадии: производство солода, варка сусла, сбраживание пивного сусла (главное брожение), выдержка и созревание пива (дображивание), фильтрация и розлив. Для производства солода ячмень замачивают, проращивают и сушат.

В процессе солодоращения в зерне накапливаются ферменты, которые затем превращают крахмал зерна в сбраживаемые сахара, а белки зерна в аминокислоты. При сушке солода под влиянием высокой температуры образуются ароматические вещества, придающие пиву характерные запах и вкус.

Сложной технологической стадией является варка сусла. Измельченный солод обрабатывают теплой водой, и под действием ферментов в раствор переходит 75 % сухих веществ солода. Варку производят в несколько этапов. Температуру регулируют так, чтобы создавались наилучшие условия для действия амилолитических (расщепляющих крахмал) и протеолитических (расщепляющих белки) ферментов. При кипячении сусла белки коагулируют, а вещества хмеля растворяются и придают суслу характерные горечь и аромат.

Процесс брожения пивного сусла разделяется, как было указано выше, на два периода - главное брожение и дображивание. Главное брожение протекает в бродильных чанах (открытых емкостях) или танках (закрытых емкостях).

В зависимости от свойств применяемых дрожжей брожение может быть низовым (холодным - при температуре 6-10°С) и верховым (теплым - при температуре 14-25°С). В результате брожения в пиве накапливаются 3-8 % алкоголя, до 0,4 % углекислого г аза и побочные продукты.

Главное брожение ведут до получения определенного количества алкоголя, соответствующего данному сорту.

Основная масса дрожжей оседает на дно сосуда, и лишь часть остается в молодом пиве на стадии дображивания. Эта стадия протекает в герметически закрытых емкостях, под давлением при температуре около 0 °С и состоит в медленном дображивании остатка сахаров, насыщении пива СО 2 и оседании дрожжей.

При созревании в пиве происходят сложные биохимические превращения веществ и изменяются органолептические показатели. После главного брожения продукт приобретает вкус и аромат (букет) готового напитка.

Важнейшие процессы при сбраживании пивного сусла дрожжами показаны на схеме 4. Пиво осветляется вследствие оседания дрожжей и различных взвесей - белковых частичек, хмелевых смол и др. Для полного осветления пиво фильтруют и разливают в бутылки и бочки под давлением.

Схема 4. Важнейшие процессы при сбраживаний пивного сусла.

Так производят пиво по классической технологии. Однако в последние десятилетия разработаны и применяются новые прогрессивные способы, позволяющие сократить длительность технологических стадий. Таких способов два: производство пива в непрерывном потоке и в крупных вертикальных емкостях - цилиндроконических танках (ЦКТ).

Технология производства пива в ЦКТ состоит в следующем. Танк заполняют на 80-85 % охлажденным суслом при температуре 8-10°С в течение суток, для чего используют 4 варки: первую порцию сусла аэрируют и в нее задают дрожжи. Брожение протекает при температуре 12-13 °С, после достижения конечной степени сбраживания пиво охлаждают до 0,5-1,5°С и выдерживают еще 6-7 сут.

В настоящее время по этой прогрессивной технологии производят не только жигулевское пиво, но и сортовое: 12 %-ное пиво за 18-20 сут вместо 38 и 13 %-ное - в течение 22 сут вместо 50. При этом достигается значительный экономический эффект и получается продукция высокого качества. Технология производства пива в ЦКТ широко применяется в нашей стране.

Эти операции необходимы для насыщения пива углекислым газом, осветления и созревания, в процессе которого улучшается вкус и аромат пива.

При дображивании, как и при главном брожении, основным процессом является спиртовое брожение, но оно протекает медленно, потому что ведется при температуре 0-2°С. Молодое пиво содержит около 0,2% (к массе) углекислого газа. Для насыщения пива до стандартной концентрации углекислоты (0,3-0,35%) в молодом пиве на дображивание оставляют около 1 % экстрактивных веществ. Чтобы повысить растворимость углекислого газа, дображивание проводят при давлении 0,03-0,05 МПа. Осветление пива наступает после окончания брожения, когда оседающие дрожжи захватывают, частицы белков и хмелевых смол и увлекают их в осадок, при этом пиво не только осветляется, но и теряет грубую горечь. При созревании пива уменьшается количество альдегидов и нарастает содержание эфиров, высших спиртов и кислот, в результате чего пиво приобретает тонкий вкус и аромат.

В лагерный танк молодое пиво подается снизу. После наполнения танка шпунтовое отверстие оставляют приоткрытым, чтобы выпустить воздух, вытесняемый из газового пространства выделяющейся при дображивании углекислотой. Затем танк шпунтуют, присоединяя шпунтаппарат, отрегулированный на давление 0,03-0,05 МПа. Продолжительность дображивания и выдержки зависит от сорта пива. Жигулевское пиво выдерживают 21 сут, рижское и московское - 42, мартовское и украинское - 30, ленинградское - 90 сут. Готовое пиво передают на осветление. По мере опорожнения танка в него подают сжатый воздух или, лучше, углекислый газ, чтобы поддерживать постоянное давление в танке и тем предотвратить вспенивание пива и потери углекислого газа вследствие уменьшения его растворимости.

После спуска пива на дне танка остается осадок (лагерный отстой), состоящий из дрожжей, белков и хмелевых смол. Его собирают в сборник, отстаивают, сепарируют или фильтруют. Выделенное пиво используют вместе с другими отходами пива (так называемое смарочное пиво), а густую часть отстоя присоединяют к избыточным дрожжам и реализуют.

Брожение сусла и дображивание пива- наиболее длительные процессы в производстве пива, требующие применения большого количества емкостей и больших производственных площадей. Для сокращения производственных площадей бродильно-лагерных отделений переходят на использование танков большой вместимости (диаметром 4- 8 м и высотой 7-10 м), имеющих изоляцию и наружное охлаждение, что позволяет размещать их на открытой площадке. Перспективно использование цилиндро-конических танков, в которых совмещают главное брожение и дображивание пива.

ВНИИПБП разработал и внедрил на Москворецком пивоваренном заводе (в Москве) способ непрерывного брожения и дображивания пива в обычных танках, соединенных переточными трубами в батареи. По этому способу весь процесс сбраживания жигулевского пива проходит за 15 сут вместо обычных 28, а коэффициент использования производственной площади увеличивается более чем в 1,5 раза.

Ускоренный способ приготовления жигулевского пива, разработанный ВНИИПБПом, основан на сбраживании сусла в отсутствие кислорода, вследствие чего в пиве мало образуется альдегидов, поэтому созревание его происходит быстрее. Дображивание пива ведут при температуре 4°С и в изотермических условиях, когда температура пива в танках и в помещении одинаковая. Это исключает возникновение конвекционных токов в пиве, препятствующих оседанию взвесей, и оно быстрее осветляется.

Кислород растворяется главным образом в процессе охлаждения сусла, поэтому охлаждение и осветление сусла ведут в закрытых аппаратах (в сепараторах и пластинчатых теплообменниках). Кроме того, при подаче сусла в бродильный танк в суслопровод вдувают углекислый газ, в результате чего над поверхностью образуется пенный углекислый слой, исключающий соприкосновение сусла с воздухом. Количество семенных дрожжей увеличивают до 0,7-1 л на 1 гл сусла. Главное брожение проводят при температуре 7- 8°С. Для ускорения брожения сусло перемешивают продуванием через барботер углекислого газа 1 раз в смену в течение 5-10 мин. Главное брожение заканчивается через 5-5,5 сут. Молодое пиво охлаждают до 4-5°С и спускают в лагерный танк, при этом в ток пива также вдувают углекислый газ. Когда танк заполнится на 1/10 вместимости, подачу углекислоты прекращают. После заполнения танк немедленно шпунтуют и во время дображивания поддерживают давление 0,04-0,05 МПа. Дображивание и выдержку пива ведут 11 сут, затем его передают на осветление. Перед осветлением пиво охлаждают на пластинчатом теплообменнике до 0-1°С с тем, чтобы удержать СО 2 , содержащийся в пиве в пересыщенном состоянии, и не допустить вспенивания, связанного с большими потерями пива.

Ускоренный способ производства жигулевского пива позволяет в 1,6 раза сократить длительность производственного цикла и на 30% повысить производительность завода.