Zylindrisch-konische Tanks (CKT). Das traditionelle Funktionsprinzip von Gärtanks und Großbehältern

Die Entstehung des CCT

Die alte klassische deutsche Brauregel lautete: „Das Gären der Würze dauert eine Woche, und das Fertigmachen des Bieres dauert so viele Wochen, wie Prozent im Ausgangsextrakt der Würze enthalten sind.“ Aber schon im 19. Jahrhundert wurde es irrelevant. Angetrieben von der wachsenden Konkurrenz versuchten die Brauer, den Bierherstellungsprozess so weit wie möglich zu beschleunigen.

Ein markantes Beispiel für eine solche Forschung ist die Entwicklung des Schweizer Wissenschaftlers Nathan6), der im 19. Jahrhundert die Technologie des ultraschnellen Brauens entwickelte und erstmals in die Praxis umsetzte: Der gesamte Prozess der Fermentation und Nachgärung dauerte nur 10-14 Tage (je nach Ausgangsextrakt). Durch Auswahl einer speziellen Temperatur und technologisches Regime Nathan erhöhte die Wachstumsrate der Hefemasse um das 2,5-fache. Junges Bier hat er frühzeitig zwangsentsorgt. Kohlendioxid, das während dieser Zeit flüchtige Substanzen enthält, die den unreifen Geschmack des Getränks verursachen. Danach wurde das Bier mit reiner Kohlensäure karbonisiert und abgesetzt. Diese Methode ist nicht weit verbreitet. Nach Ansicht der tschechischen Experten hat das nach Nathans beschleunigtem Verfahren gebraute Bier "nicht die traditionelle Qualität des tschechischen Bieres erreicht" (ich denke, das Gleiche kann man mit Sicherheit sagen Deutsches Bier).

Diese Technologie hatte jedoch das enorme Versprechen, den Gerätewechsel zu beschleunigen, was sie für viele kommerzielle Brauer sehr attraktiv machte. Dies ist ein gutes Indiz dafür, wie viel Wert schon damals darauf gelegt wurde, die Gesamtzeit zu reduzieren Brühzyklus.

Laut Zdenek Schubrt, Ex-Technologe von Plsensky Prazdroj a.s., wurde der erste echte CCT in Europa 1928 in der Brauerei Kulmbach (Bayern) installiert. Die Abmessungen dieses Panzers waren bei weitem nicht so beeindruckend wie die moderner Panzer: Sein Durchmesser erreichte drei Meter und seine Höhe zehn Meter. Das Fassungsvermögen des Tanks betrug etwa 80 Kubikmeter (800 Hektoliter). Außerdem ist es den Kulmbacher Spezialisten, denen die Ehre zuteil wird, einen neuen Hefestamm zu züchten, der für die Gärung im CCT geeignet ist, wo die Höhe der Würzesäule (und damit der Druck auf die Hefezellen) deutlich zugenommen hat. Gleichzeitig wurde die relative Größe der Hefezelle fast halbiert.7)

Noch später wurde die Technologie der Gärung und Nachgärung unter Druck entwickelt, die den Produktionszyklus von hellem 11%-Bier auf 14-15 Tage verkürzte, sowie die Methode der kontinuierlichen Gärung für die Herstellung von Bier im industriellen Maßstab ( Es wurde erstmals 1973 in Moskvoretsky in der UdSSR eingeführt Brauerei"). Heutzutage dauert der Fermentations- und Reifungsprozess typischerweise etwa 15-20 Tage, aber der Trend zu einer Verkürzung der Produktionszykluszeit hält an. Das wichtigste Hindernis dabei bleibt die Notwendigkeit, die Qualität des produzierten Bieres (mindestens) aufrechtzuerhalten. Die besten Möglichkeiten dazu boten, wie sich herausstellte, zylindrisch-konische Tanks.

Darüber hinaus spielte ein weiterer Faktor eine wesentliche Rolle bei der Priorisierung von CCT: Mit der Entwicklung der Brauindustrie entsprach die Größe der vorhandenen Gärtanks nicht mehr den gestiegenen Bedürfnissen der Brauer. Größere und zugleich sparsamer zu handhabende Behälter waren dringend erforderlich. Leider sind Gärbottiche und Lagertanks aus einer Reihe von technischen (und technologischen) Gründen in ihrer Größe begrenzt. All diese Gründe haben wesentliche Voraussetzungen für die Entstehung geschaffen zylindrisch-konische Tanks.

Bereits 1908 wurde der erste Prototyp eines großvolumigen Gärbehälters (Einphasen-Herstellungsverfahren) gefertigt. Der „Vater“ dieses „Vorläufers des CCT“ war derselbe Schweizer Wissenschaftler Nathan. Die Kapazität betrug 100 Hektoliter, der volle Produktionszyklus dauerte 12 Tage. Es muss gesagt werden, dass die Idee, großvolumige Behälter beim Brauen zu verwenden, damals keine Wurzeln geschlagen hat: Es traten Probleme auf, die (damals) praktisch unlösbar waren. Zuallererst - mit der verschlechterten Sedimentation von Hefe (die Technologie wurde nicht entwickelt) und der Bereitstellung einer hochwertigen Hygiene der Ausrüstung.

Es sei darauf hingewiesen, dass die ersten CCTs aus gewöhnlichem schwarzem Stahl bestanden, der innen mit einem speziellen Harz beschichtet war. Dieser Schutzanstrich musste regelmäßig erneuert werden. CCTs werden heute ausschließlich aus Edelstahl gefertigt. Nach Angaben des tschechischen Brauers F. Hlavachek wurde 1957 erstmals in Europa Edelstahl zur Herstellung von Großraumbehältern verwendet. Die weit verbreitete Verwendung von Edelstahl hat zu einem Wendepunkt in der Weiterentwicklung der Bierherstellungstechnologien geführt.

In den sechziger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts begann die „Ära des CCT“ – die rasante Verbreitung von neue Technologieüber Länder und Kontinente hinweg. Bereits zu diesem Zeitpunkt wurde der CCT in zylindrisch-konische Gärtanks (CKTB), zylindrisch-konische Lagertanks (CKTL) und Uni-Tanks (die die Hauptmerkmale des TsKTB und TsKTL vereinen) unterteilt.

Dank einer erfolgreichen technischen Lösung begann CCT, auf " frische Luft". Davor klang die Idee, Gär- und Lagerbehälter „nach draußen“, außerhalb der Brauerei zu bringen, gelinde gesagt wild. Die Möglichkeit, es umzusetzen, wurde geradezu als revolutionär empfunden. Am längsten drin Brauprozess Gär- und Reifungsphasen dauern, daher waren die Gär- und Lagerhallen die größten Räumlichkeiten der Brauerei. Traditionell bestanden sie aus separaten Räumen, in denen sich Holzfässer oder Tanks befanden.

Jetzt nicht mehr durch die Dimensionen des Gebäudeinneren beschränkt, starteten die Brauer einen unausgesprochenen "Wettbewerb" - wer wird eine größere CCT bauen, mehr Bier produzieren und die Konkurrenz übertreffen. Bereits damals erreichte das Volumen des CCT 5.000 Hektoliter, der Durchmesser - fünf und die Höhe - achtzehn Meter. In den siebziger Jahren, die meisten europäische Länder die Technologie der Bierherstellung im CCT fest dominiert.

In den gleichen Jahren wurde die CCT-Kühltechnologie ausgearbeitet und vervollständigt, insbesondere die Art und Reihenfolge der Aktivierung einzelner Kühlmäntel und -kegel (bekanntermaßen trägt eine ordnungsgemäße Kühlung des CCT zu einer guten Ausfällung von Hefesediment bei). Es hat sich auch herausgestellt, dass CCT hilft, den geringsten Bitterstoffverlust (ca. 10%) zu erreichen, die Möglichkeit bietet, das Bier maximal mit CO2 zu sättigen und das während der Gärung gebildete Kohlendioxid zu nutzen.
Hauptvor- und Nachteile von CCT

Das technische Niveau des zylindrisch-konischen Tanks (und der damit verbundenen Ausrüstung) ermöglicht es bei guter Kenntnis der Technologie, die gleiche hohe Standardqualität des hergestellten Bieres mit den größten Produktionsmengen zu erreichen. Gleichzeitig ist der Prozess der Biergärung im CCT relativ einfach zu automatisieren (optional - zu computerisieren). Gleiches gilt für das Waschen und Desinfizieren des Tanks.

Relativ hohe Anfangsinvestitionen sind wirtschaftlich dadurch gerechtfertigt, dass es mit Hilfe von CCT möglich ist, den Prozess der Biergärung erheblich zu beschleunigen und damit die Produktionsmenge zu erhöhen. Deshalb ist die CCT-Technologie heute in allen Industrieländern die am weitesten verbreitete Art der Bierherstellung.

Durch die gleichzeitige Platzierung der Gär- und Kaltreifetanks „auf dem Hintern“ haben die Designer des CCT die Effizienz der Nutzung von Produktionsbereichen erheblich gesteigert. Dieser Faktor ist auch heute noch einer der bedeutendsten Zusatzvorteile des Brauens in CCT.

Bestimmte Schwierigkeiten, die einst die Braupioniere bei der Sedimentation von Hefezellen im CCT hatten, werden heute mit Hilfe bewährter Kühltechniken erfolgreich überwunden und sind aus der Kategorie der Probleme in die Kategorie der gewöhnlichen Arbeitsmomente gewandert. langsam (relativ zu klassische Ausführung) wird das Wachstum von Hefezellen durch die höhere Belüftung der Würze kompensiert und große Dosen eingeführte Hefe.

CCT kann die Ökologie von Arbeitsplätzen erheblich verbessern und darüber hinaus - die Arbeitsproduktivität erheblich steigern und die Produktionskosten senken. Die Möglichkeit, alle Kühlmäntel in autonomen Modi zu betreiben, macht den CCT-Kühlmodus flexibel und effizient. Zu den zusätzlichen Vorteilen von zylindrisch-konischen Tanks gehört auch die Tatsache, dass diese Behälter schnell von der sedimentierten Hefe entfernt werden können.

Zu den Hauptnachteilen von CCT gehören die Unmöglichkeit, die Hefedecks, die sich auf der Oberfläche der gärenden Würze bilden, vollständig zu eliminieren, und die (im Vergleich zum Bottich) längere Sedimentationsdauer der Hefezellen. Darüber hinaus müssen im TsKTB etwa 20% der Gesamtkapazität für den dort gebildeten Schaum reserviert werden, was die Produktionseffizienz des Tanks erheblich verringert. In herkömmlichen Gärtanks werden jedoch auch etwa 20 % freier Raum reserviert) CKTL hat diesen Nachteil in geringerem Maße (10 % freier Raum).

Wenn wir über die effektivsten Bedingungen für die Verwendung von CCT sprechen, sollte gesondert betont werden, dass der ganze Sinn der Verwendung von CCT in dem von Nathan entdeckten Effekt liegt: Eine Erhöhung des hydrostatischen Drucks einer Biersäule trägt zur beschleunigten Ansammlung von bei CO2 darin während der Nachgärung (die Geschwindigkeit und der Grad der Ansammlung von CO2 hängen wiederum direkt von der Bildungsgeschwindigkeit des organoleptischen Bierbouquets ab, dh von seiner Reifung). Dadurch wird die Dauer des Brühzyklus verkürzt. Am meisten einfache Möglichkeit Um die Höhe der Würzesäule zu erhöhen, wird er den gebrauchten Behälter „auf den Hintern“ stellen und anstelle eines horizontalen einen zylindrisch-konischen Tank erhalten, was Nathan tatsächlich getan hat.

In diesem Zusammenhang wird deutlich, warum das Fassungsvermögen des CCT (bei Standard-Tankverhältnissen) mindestens 20 Hektoliter betragen sollte – sonst erhalten wir nicht die erforderliche Höhe der Biersäule, die den Mechanismus der beschleunigten Ansammlung von Kohlendioxid auslösen sollte bei erhöhtem Druck. Es ist auch zu bedenken, dass bei 20-30 Hektoliter nur "die Wirkung" des CCT zu beobachten ist. Die Bierreifung beschleunigt sich hier um einige Tage. Richtig effektiv wird CCT ab 150-200 Hektoliter (ein Volumen für eine mittlere, keine Mini-Brauerei). Der Einsatz von vertikal angeordneten Gär- und Nachgärtanks bei Mini-Brauereien erklärt sich daher zunächst aus dem Wunsch, die Anlagen kompakter anzuordnen.

Materialien, die bei der Herstellung von CCT verwendet werden

Die ersten CCTs bestanden aus gewöhnlichem schwarzem Stahl, der innen mit einer speziellen Beschichtung auf Epoxidharzbasis beschichtet war. Eine solche Berichterstattung musste regelmäßig aktualisiert werden. CCTs werden heute ausschließlich aus Edelstahl gefertigt (meist DIN 1.4301, es kann aber auch der stabilere und teurere AISI 304 oder AISI 316L verwendet werden). Wie oben erwähnt, ist dieses Material ziemlich neutral und beständig gegen die Einwirkung von Bier und seinen Fermentationsprodukten sowie Reinigungsmitteln.

Heute ist Edelstahl das Material der Wahl. Es sollte jedoch beachtet werden, dass seine Verwendung die Möglichkeit einer Korrosion nicht immer ausschließt. Es kann vorkommen:

in Gegenwart von Chloridionen oder freien Chlormolekülen in einer neutralen oder sauren Umgebung (schlecht ausgewählte Sanitärprodukte);
für den Fall, dass das Schweißen von Edelstahl nicht unter Schutzgasatmosphäre (z. B. Argon) durchgeführt wurde. Dann kommt es in dem Bereich, der hohen Temperaturen ausgesetzt ist, zu einer radikalen Änderung der Eigenschaften von Stahl;
in Kontakt mit normalem Stahl. In diesem Fall reicht der Kontakt mit einer abgenutzten oder rostigen Stelle aus normalem Stahl aus, damit Korrosion auftritt.

Was war vor dem CCT

Es sollte beachtet werden, dass in der Geschichte des Brauens die meisten verschiedene Materialien– von Holz und Keramik bis hin zu Aluminium und Kunststoff. Üblicherweise verwendeten Brauer improvisiertes Material, das sich vor allem an einem Grundsatz orientierte - dass es sich gegenüber der aggressiven (im chemischen Sinne) sauren Umgebung, die Alkohol, dh Bier, enthält, ziemlich neutral verhalten sollte.

In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts war der klassische Behälter für die Gärung (oder Lagerreifung) aus Holz. Traditionell wurden Eichenfässer verwendet, seltener Kiefern- oder Zypressenfässer. In ihrer Form und Gestaltung ähnelten sie dem traditionellen russischen Kaduschki (Kegelstumpf), nur sehr groß. Es gab keine spezifischen Standards für das Fassungsvermögen von Holzfässern, es konnte zwei- bis dreihundert Hektoliter für Gärtanks und einhundert Hektoliter für Lagertanks betragen. Der einzige limitierende Faktor war die maximal erreichbare Größe der Holzdaube, aus der der Container zusammengesetzt wurde. Der Fermentationsprozess in Holzbehältern war rein natürlich, ohne Eile, die Kühlung war extern.

Der dichte Hefebelag, der sich an der Oberfläche bildete, hielt die Kohlensäure auf natürliche Weise im Bier zurück, spielte eine Art Hülle und schützte das Bier gewissermaßen vor Infektionen. Von innen wurden hölzerne Gärtanks mit einem speziellen „Bierpech“ (die Hauptbestandteile sind Kolophonium und Paraffin) bedeckt, das das Holz vor den zerstörerischen Auswirkungen des Bieres schützte und es ermöglichte, qualitativ hochwertige Arbeiten zur Sanierung von durchzuführen der Panzer.

Dem Prozess der Ablagerung von Bierstein auf der Oberfläche eines hölzernen (später Beton-) Bottichs wurde große Bedeutung beigemessen. Oftmals verlangsamte sich nach dem Entfernen des Biersteins von der Innenfläche des Kessels, was bei einer gründlichen Reinigung des Behälters zwangsläufig auftrat, der weitere Prozess der Sedimentation von Hefe und Klärung des Bieres etwas. Erst nachdem der Bierstein wieder an den Wannenwänden auftauchte, „normalisierte“ sich sein Durchfluss.

Das im Eichenfass vergorene Bier erhielt einen spezifischen Nachgeschmack, der laut alten tschechischen Technologen ein wesentliches Merkmal von "natürlichem" ist gutes Bier". Nicht in letzte Runde Aus diesem Grund verwendeten viele tschechische Brauereien (einschließlich der berühmten Plzeňský Prazdroj a.s.) in der zweiten Hälfte der 1980er Jahre Holzbottiche. Wie jeder weiß, sind die Tschechen nicht allzu bereit, Innovationen im Brauprozess anzuwenden, da sie glauben, dass die meisten Innovationen negative Auswirkungen auf die Organoleptik von Bier haben.

Der Hauptnachteil von Holzbehältern war, dass sie einen sehr arbeitsintensiven Service erforderten. Interne Beschichtungen mussten regelmäßig nach Bedarf aktualisiert werden. Die Häufigkeit der Beschichtungserneuerung war keine streng geregelte Regel. In der Regel fand diese Veranstaltung einmal im Jahr statt.

Laut Zdeněk Šubrt, Ex-Technologe bei Plsensky Prazdroj a. s., jetzt als UBC-Brauereitechnologe tätig, mussten die Fässer jedes Mal nach Ende der Gärung aus den Regalen genommen und mit einem speziellen Aufzug aus dem Keller gehoben, gründlich von der alten Teerbeschichtung gereinigt werden (durch Befeuerung mit einem Lötlampe), neu aufgesetzt und im Keller auf speziellen Ständern wieder einbauen. Als daher hochwertige Eichenbretter, aus denen Dauben hergestellt wurden, in die Kategorie eines knappen (und dementsprechend sehr teuren) Produkts übergingen, ersetzten Stahlbeton- und Metallbottichen Holzbretter. Die Wartungskosten für Beton- und Metalltanks erwiesen sich als niedriger und die Lebensdauer verlängert.

Heute ist es kaum zu glauben, aber schon in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts waren Stahlbetonbottiche in Europa weit verbreitet. Von innen wurden sie mit einer Schicht einer speziellen Beschichtung oder einer dickeren Auskleidung bedeckt. Als Basis des Schutzmaterials dienten Bergwachs, Kunststoff oder Epoxidharze.

Metallbehälter wurden meistens aus gewöhnlichem (schwarzem) Stahl hergestellt, seltener aus Aluminium, noch seltener aus Edelstahl (Edelstahl war ein sehr teures Material). Draußen wurden Metallbottiche mit Harz und Jute isoliert und anschließend mit Ziegeln ausgekleidet. Sie wurden nur zugemauert, um nicht nur das Innere, sondern auch das Äußere des Bottichs reinigen zu müssen.

Am günstigsten waren Bottiche aus gewöhnlichem Stahl. Dieses Material ist gut verarbeitet und recht langlebig. Bei der Herstellung eines Gärtanks wurden die Stahlbleche, aus denen er besteht, oft direkt in der Brauerei geschweißt. Zu den Nachteilen des einfachen Stahls gehört seine „erhöhte Reaktion“ auf das Biermilieu: Die bei der Gärung entstehenden Säuren „ätzen“ die Oberfläche des Stahls an. Dadurch entstehen Tannine, die dem Bier einen charakteristischen Eisengeschmack und eine dunklere Farbe verleihen. Der Schaum eines solchen Bieres nimmt eine braune Tönung an. Um dieses Ergebnis zu vermeiden, wurde auf blankem Stahl eine Schutzschicht aus Emaille, Kunstharzen oder Kunststoffen aufgebracht. Die Abmessungen der emaillierten Wannen waren durch die Größe der Öfen, in denen das Email gebrannt wurde, streng begrenzt. In der Tschechischen Republik gelang es jedoch, auf diese Weise Behälter mit einem Volumen von 500 Hektoliter herzustellen.

Bei Aluminiumwannen diente Aluminium eigentlich als Schutzschicht für die Stahlbetonwanne.

Die Dicke der Bleche des Seitenteils betrug nur etwa 3 Millimeter, der Boden etwa 4-5 Millimeter. Für eine Festung wurden Aluminiumbottiche mit Ziegeln ausgekleidet. Beim Zusammenbau des Behälters musste sorgfältig darauf geachtet werden, dass das Aluminium der Wanne nicht mit Teilen aus einem anderen Metall in Berührung kommt. Ansonsten wurde der mit Bier gefüllte Behälter mit einer riesigen Batterie verglichen: Bier spielte die Rolle der Säure, verschiedene Metalle spielten die Rolle von Gegenpolkontakten, und die „Batterie“ selbst begann, galvanische Ströme zu erzeugen.

Abgesehen von galvanischer Korrosion ist Aluminium gegenüber Bier vollkommen inert. Ein Aluminiumbehälter benötigt keine Schutzbeschichtung. Der Hauptnachteil einer Aluminiumwanne ist ihre geringe Festigkeit, sie lässt sich leicht verformen. Aluminium-Lagertanks haben große Angst vor einem leichten Innenvakuum. Edelstahlwannen wurden aus Stahlblechen mit einer Dicke von etwa 2 Millimetern hergestellt. Sie spielten auch die Rolle einer schützenden Betonbeschichtung. Es wird traditionell angenommen, dass Edelstahl, der in der Brauindustrie verwendet wird, im Durchschnitt etwa 18 % Chrom und 8–9 % Nickel enthalten sollte. Gegenüber Bier und Fermentationsprodukten ist es aber absolut inert lange Zeit Seine weite Verbreitung beim Brauen wurde durch den anfänglich hohen Preis dieses Materials behindert.

Die Entstehung des CCT

Seit das Brauen sein industrielles Stadium erreicht hat, geht der Haupttrend in die Entwicklung neuer Technologien zur Steigerung der Rentabilität. Nahezu alle Entwicklungen konzentrierten sich auf die Reduzierung der Braukosten (Reduzierung der Prozesskosten und Reduzierung der Anzahl der Mitarbeiter) und die Beschleunigung des Gerätewechsels (Reduzierung der Fermentations- und Nachfermentationszeit, soweit möglich). Die alte klassische deutsche Brauregel lautete: „Das Gären der Würze dauert eine Woche, und das Fertigmachen des Bieres dauert so viele Wochen, wie Prozent im Ausgangsextrakt der Würze enthalten sind.“ Aber schon im 19. Jahrhundert

irrelevant geworden. Angetrieben von der wachsenden Konkurrenz versuchten die Brauer, den Bierherstellungsprozess so weit wie möglich zu beschleunigen. Ein markantes Beispiel für eine solche Forschung ist die Entwicklung des Schweizer Wissenschaftlers Nathan, der im 19. Jahrhundert die Technologie des ultraschnellen Brauens entwickelte und erstmals in die Praxis umsetzte: Der gesamte Prozess der Fermentation und Nachgärung dauerte nur 10-14 Tage (abhängig vom Ausgangsextrakt). Durch die Auswahl eines speziellen Temperatur- und Technologieregimes erhöhte Nathan die Wachstumsrate der Hefemasse um das 2,5-fache. Frühzeitig entfernte er gewaltsam Kohlensäure aus jungem Bier, die in dieser Zeit flüchtige Stoffe enthält, die den unreifen Geschmack des Getränks verursachen. Danach wurde das Bier mit reiner Kohlensäure karbonisiert und abgesetzt. Diese Methode ist nicht weit verbreitet. Laut tschechischen Fachleuten hat das mit Nathans beschleunigter Methode gebraute Bier „nicht die traditionelle Qualität des tschechischen Bieres erreicht“ (ich denke, das Gleiche kann man mit Sicherheit über deutsches Bier sagen). Diese Technologie hatte jedoch das enorme Versprechen, den Gerätewechsel zu beschleunigen, was sie für viele kommerzielle Brauer sehr attraktiv machte. Dies ist ein gutes Indiz dafür, wie viel Wert schon damals auf die Verkürzung der gesamten Brühzykluszeit gelegt wurde.

Laut Zdenek Schubrt, Ex-Technologe von Plsensky Prazdroj a.s., wurde der erste wirklich funktionierende CCT in Europa 1928 in der Brauerei Kulmbach (Bayern) installiert. Die Abmessungen dieses Panzers waren bei weitem nicht so beeindruckend wie die moderner Panzer: Sein Durchmesser erreichte drei Meter und seine Höhe zehn Meter. Das Fassungsvermögen des Tanks betrug etwa 80 Kubikmeter (800 Hektoliter). Auch ist es den Spezialisten aus Kulmbach, denen die Ehre zuteil wird, einen neuen Hefestamm zu züchten, der für die Gärung im CCT geeignet ist, wo die Höhe der Mostsäule (und damit der Druck auf die Hefezellen) deutlich zugenommen hat. Gleichzeitig wurde die relative Größe der Hefezelle nahezu halbiert.

Noch später wurde die Technologie der Gärung und Nachgärung unter Druck entwickelt, die den Produktionszyklus von hellem 11%-Bier auf 14-15 Tage verkürzte, sowie die Methode der kontinuierlichen Gärung für die Herstellung von Bier im industriellen Maßstab ( es wurde erstmals 1973 in der Brauerei Moskvoretsky in der UdSSR eingeführt "). Heutzutage dauert der Fermentations- und Reifungsprozess typischerweise etwa 15-20 Tage, aber der Trend zu einer Verkürzung der Produktionszykluszeit hält an. Das wichtigste Hindernis dabei bleibt die Notwendigkeit, die Qualität des produzierten Bieres (mindestens) aufrechtzuerhalten. Die besten Möglichkeiten dazu boten, wie sich herausstellte, zylindrisch-konische Tanks.

Darüber hinaus spielte ein weiterer Faktor eine wesentliche Rolle bei der Priorisierung von CCT: Mit der Entwicklung der Brauindustrie entsprach die Größe der vorhandenen Gärtanks nicht mehr den gestiegenen Bedürfnissen der Brauer. Größere und zugleich sparsamer zu handhabende Behälter waren dringend erforderlich. Leider sind Gärbottiche und Lagertanks aus einer Reihe von technischen (und technologischen) Gründen in ihrer Größe begrenzt. All diese Gründe schufen wesentliche Voraussetzungen für das Erscheinen von zylindrisch-konischen Tanks.

Bereits 1908 wurde der erste Prototyp eines großvolumigen Gärbehälters (Einphasen-Herstellungsverfahren) gefertigt. Der „Vater“ dieses „Vorläufers des CCT“ war derselbe Schweizer Wissenschaftler Nathan. Die Kapazität betrug 100 Hektoliter, der volle Produktionszyklus dauerte 12 Tage. Es muss gesagt werden, dass die Idee, großvolumige Behälter beim Brauen zu verwenden, damals keine Wurzeln geschlagen hat: Es traten Probleme auf, die (damals) praktisch unlösbar waren. Vor allem mit einer schlechteren Sedimentation der Hefe (die Technologie wurde nicht entwickelt) und der Bereitstellung einer hochwertigen Hygiene der Ausrüstung.

In den sechziger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts begann die „Ära der CCT“ – die rasante Verbreitung neuer Technologien über Länder und Kontinente hinweg begann. Bereits zu diesem Zeitpunkt wurde der CCT in zylindrisch-konische Gärtanks (CKTB), zylindrisch-konische Lagertanks (CKTL) und Uni-Tanks (die die Hauptmerkmale des TsKTB und TsKTL vereinen) unterteilt.

Dank einer erfolgreichen technischen Lösung wurde CCT an der „frischen Luft“ gebaut. Davor klang die Idee, Gär- und Lagerbehälter „nach draußen“, außerhalb der Brauerei zu bringen, gelinde gesagt wild. Die Möglichkeit, es umzusetzen, wurde geradezu als revolutionär empfunden. Die Gär- und Reifephasen dauern im Brauprozess am längsten, weshalb die Gär- und Lagerhallen die größten Räumlichkeiten der Brauerei waren. Traditionell bestanden sie aus separaten Räumen, in denen sich Holzfässer oder Tanks befanden.

Jetzt nicht mehr durch die Dimensionen des Innenraums des Gebäudes begrenzt, starteten die Brauer einen unausgesprochenen "Wettbewerb" - wer wird eine größere CCT bauen, mehr Bier produzieren und die Konkurrenz übertreffen. Bereits damals erreichte das Volumen des CCT 5.000 Hektoliter, der Durchmesser - fünf und die Höhe - achtzehn Meter. In den siebziger Jahren war in den meisten europäischen Ländern die Bierherstellungstechnologie in CCT fest dominierend.

In den gleichen Jahren wurde die CCT-Kühltechnologie entwickelt und vervollständigt, insbesondere die Art und Reihenfolge der Aktivierung der einzelnen Kühlmäntel und des Kegels (bekanntermaßen trägt eine ordnungsgemäße Kühlung des CCT zu einer guten Ausfällung von Hefesediment bei). Es hat sich auch herausgestellt, dass CCT hilft, den geringsten Bitterstoffverlust (ca. 10%) zu erreichen, die Möglichkeit bietet, das Bier maximal mit CO2 zu sättigen und das während der Gärung gebildete Kohlendioxid zu nutzen.

Hauptvor- und Nachteile von CCT

Das technische Niveau des zylindrisch-konischen Tanks (und der damit verbundenen Ausrüstung) ermöglicht es bei guter Kenntnis der Technologie, die gleiche hohe Standardqualität des hergestellten Bieres mit den größten Produktionsmengen zu erreichen. Gleichzeitig ist der Prozess der Biergärung im CCT relativ einfach zu automatisieren (oder optional zu computerisieren). Gleiches gilt für das Waschen und Desinfizieren des Tanks.

Relativ hohe Anfangsinvestitionen sind wirtschaftlich dadurch gerechtfertigt, dass es mit Hilfe von CCT möglich ist, den Prozess der Biergärung erheblich zu beschleunigen und damit das Produktionsvolumen zu erhöhen. Deshalb ist die CCT-Technologie heute in allen Industrieländern die am weitesten verbreitete Art der Bierherstellung.

Bestimmte Schwierigkeiten, die einst die Braupioniere bei der Sedimentation von Hefezellen im CCT hatten, werden heute mit Hilfe bewährter Kühltechniken erfolgreich überwunden und sind aus der Kategorie der Probleme in die Kategorie der gewöhnlichen Arbeitsmomente gewandert. Die langsame (im Vergleich zur klassischen Version) Vermehrung der Hefezellen wird durch eine stärkere Belüftung der Würze und eine große Zugabe von Hefe kompensiert.

CCT kann die Ökologie von Arbeitsplätzen erheblich verbessern und darüber hinaus die Arbeitsproduktivität erheblich steigern und die Produktionskosten senken. Die Möglichkeit, alle Kühlmäntel in autonomen Modi zu betreiben, macht den CCT-Kühlmodus flexibel und effizient. Zu den zusätzlichen Vorteilen von zylindrisch-konischen Tanks gehört auch die Tatsache, dass diese Behälter schnell von der sedimentierten Hefe entfernt werden können.

Wenn wir über die effektivsten Bedingungen für die Verwendung von CCT sprechen, sollte gesondert betont werden, dass der ganze Sinn der Verwendung von CCT in dem von Nathan entdeckten Effekt liegt: Eine Erhöhung des hydrostatischen Drucks einer Biersäule trägt zur beschleunigten Ansammlung von bei CO2 darin während der Nachgärung (die Geschwindigkeit und der Grad der Ansammlung von CO2 hängen wiederum direkt von der Bildungsgeschwindigkeit des organoleptischen Bierbouquets ab, dh von seiner Reifung). Dadurch wird die Dauer des Brühzyklus verkürzt. Die einfachste Möglichkeit, die Höhe der Würzesäule zu erhöhen, wäre, den gebrauchten Behälter „auf den Hintern“ zu stellen und einen zylindrisch-konischen Tank anstelle eines horizontalen zu erhalten, was Nathan tatsächlich getan hat.

Was ist CCT

Materialien, die bei der Herstellung von CCT verwendet werden

Die ersten CCTs bestanden aus gewöhnlichem schwarzem Stahl, der innen mit einer speziellen Beschichtung auf Epoxidharzbasis beschichtet war. Eine solche Berichterstattung musste regelmäßig aktualisiert werden. CCTs werden heute ausschließlich aus Edelstahl gefertigt (meist DIN 1.4301, es kann aber auch der stabilere und teurere AISI 304 oder AISI 316L verwendet werden). Wie oben erwähnt, ist dieses Material ziemlich neutral und beständig gegen Bier und seine Fermentationsprodukte sowie gegen Desinfektionsmittel.

Heute ist Edelstahl das Material der Wahl. Es sollte jedoch beachtet werden, dass seine Verwendung die Möglichkeit einer Korrosion nicht immer ausschließt. Es kann vorkommen:

§ in Gegenwart von Chloridionen oder freien Chlormolekülen in einer neutralen oder sauren Umgebung (schlecht ausgewählte Sanitärprodukte);

§ für den Fall, dass das Schweißen von Edelstahl nicht unter Schutzgasatmosphäre (z. B. Argon) durchgeführt wurde. Dann kommt es in dem Bereich, der hohen Temperaturen ausgesetzt ist, zu einer radikalen Änderung der Eigenschaften von Stahl;

§ in Kontakt mit normalem Stahl. In diesem Fall reicht der Kontakt mit einer abgenutzten oder rostigen Stelle aus normalem Stahl aus, damit Korrosion auftritt.

Die Gründlichkeit und Sauberkeit des Finishs der Innenfläche des CCT wirkt sich direkt auf die Effizienz des Waschvorgangs und die anschließende Sanierung des Tanks aus. Bezüglich des geforderten Reinheitsgrades der Lackierung gibt es zwei diametral entgegengesetzte Gesichtspunkte:

1. Laut den Ziemann-Experten sollte man eine ideale Glätte des Materials anstreben. In jedem Fall sollte die durchschnittliche Rauheit nicht mehr als 0,4–0,7 Mikrometer betragen. Dies wird durch die Tatsache argumentiert, dass Hefezellen und verschiedene Arten von Mikroorganismen mit großen Schwierigkeiten auf einer glatten Oberfläche fixiert werden (zum Beispiel: die durchschnittliche Größe von Hefezellen beträgt ungefähr 6-10 Mikrometer, schädliche Mikroflora - von 0,5 bis 4 Mikrometer). Aus diesem Grund verwendet Ziemann die elektrochemische Poliertechnologie zur zusätzlichen Bearbeitung der Innenfläche des CCT-Kegels und der Kuppel (reduziert die Rauheit auf 0,3 Mikron).
Heute bietet das elektrochemische Polieren am meisten glatte Oberfläche, die nur bei der industriellen Verarbeitung von Stahl gewonnen werden können. Aber natürlich nur unter der Bedingung, dass die Metalloberfläche vor dem elektrochemischen Polieren bereits sorgfältig poliert ist. Elektropolieren kann nur hervorstehende Mikrovorsprünge auf der Metalloberfläche glätten, aber keinesfalls größere Unebenheiten, Kratzer und Lunker beseitigen.

2. Die entscheidende Rolle spielt laut Holvrieka-Experten nicht so sehr der durchschnittliche Rauheitswert (die Höhe der Mikrospitzen des Materials), sondern das Rauheitsprofil (scharfe oder geglättete Mikrospitzen). Wenn die Vorsprünge geglättet sind, reicht dies völlig aus. Nach ihnen, hervorragende Ergebnisse im Hinblick auf das optimale Rauheitsprofil ist eine spezielle Bearbeitung eines Edelstahlblechs sogar im Walzwerk eines Hüttenbetriebs gegeben. Anschließend wird die „polierte“ Stahloberfläche, um mechanische Beschädigungen beim Transport und bei der Herstellung des Tanks zu vermeiden, mit einer Spezialfolie versiegelt, die nach dem Einschweißen der Bleche in den Behälter entfernt wird. Die beim Spezialwalzen erzielte Glätte reicht bereits aus, um zu verhindern, dass sich Hefezellen an der Oberfläche des Materials festsetzen, und es sollte einfach keine schädliche Mikroflora im jungen Bier vorhanden sein (sonst wird das Bier einfach infiziert, unabhängig davon, ob sich die Bakterien festgesetzt haben an den Tankwänden oder nicht) .\\Natürlich ist die nachträgliche mechanische Bearbeitung der Tankinnenfläche keineswegs ausgeschlossen, aber der Einsatz des elektrochemischen Polierens durch die Spezialisten von Holvrieka gehört in die Kategorie der unvernünftiger Luxus.

Im Allgemeinen müssen beim mechanischen Polieren der Innenfläche des CCT viele Feinheiten berücksichtigt werden. Auch die Richtung, in der der Stahl poliert wird, ist wichtig – entlang der Mantellinie oder entlang des Radius. Die raueste und daher attraktivste Oberfläche für Mikroorganismen bildet sich an der Schweißstelle verschiedener Teile des CCT. Dementsprechend ist die Bearbeitung und Politur der Schweißnähte des Tanks gegeben Besondere Aufmerksamkeit. Ihre Rauheit wird normalerweise auf ein Niveau von 0,6 bis 0,7 Mikrometer gebracht (die durchschnittliche Rauheit der gesamten Innenfläche des CCT beträgt bei den meisten Herstellern etwa 0,7 Mikrometer).

Herstellungsprozess von CCT

Wenn wir den CCT-Produktionsprozess (in der Fabrik) in einzelne Komponenten unterteilen, besteht er schematisch aus folgenden Punkten:

1. Vorproduktionsvorbereitung von Kuppeln, Konus, Körper und kleineren Teilen.

2. Biegen von Kuppeln und Kegeln.

3. Schweißen des Tankkörpers, ausgehend vom Dom.

4. Schweißen der unteren Teile des Tanks (Kegel und Schürze).

5. Schweißen der unteren Teile des Tankkörpers (Kegel und Zylinder).

6. Schweißen von Kühlzonen (falls im CCT Kühlmäntel verwendet werden und kein Stahl mit internen „Kapillar“ -Löchern, müssen die Mäntel nicht geschweißt werden).

7. Schweißen von Außenteilen des Tanks.

8. Polieren und Passivieren von Nähten.

9. Drucktest.

10. Isolierung des Tanks mit Polyurethanschaum.

$In verschiedenen Unternehmen kann die Reihenfolge der durchgeführten Operationen leicht variieren - alles hängt von der verwendeten Ausrüstung und den verwendeten Technologien ab (z. B. können einige Operationen sowohl in der "horizontalen" als auch in der "vertikalen" Version ausgeführt werden), aber gesamt Stufen bleibt unverändert.

Laut V. Tikhonov, Vertreter von ZIEMANN in Russland und den GUS-Staaten, Promotion Stanzen von Bördeln von Kegeln und Deckeln, Verdrehen von Kegeln, Schleifen, Montage des Mantels, Herstellung einer Stützschürze, Schweißen von Einzelteilen des Tanks zusammen, Einbau von Segmentkühlmänteln, Leitungen für die Zu- und Abführung von Kältemittel, Kohlendioxid, Drainageleitungen, Stutzen zum Anschluss von Temperaturfühlern, Füllstand etc., Schutzrohre für Elektrokabel etc.

Die Isolierung von Tanks erfolgt in der Regel in horizontale Position. CCT für zusätzlicher Schutz gegen Korrosion streichen, Abstandshalter aus Polyurethanschaum darauf anbringen, Verkleidungsbleche montieren und den entstandenen Zwischenraum mit Polyurethanschaum ausfüllen geringer Inhalt Chloride (Chloride führen schließlich zur Korrosion von Chrom-Nickel-Stählen). Die horizontale Methode zum Isolieren von Tanks ermöglicht es dem Arbeiter, die Qualität der Füllung visuell vollständig zu kontrollieren, so dass sich keine Lufteinschlüsse bilden. Als Verkleidung werden Aluminiumtrapezbleche mit oder ohne Kunststoffbeschichtung, seltener Edelstahl, verwendet. Die Standardkonusauskleidung besteht aus hermetisch verschweißtem Edelstahlblech. Diese Ausführung wird empfohlen, um bei der Außenwäsche der Konen im Hausanschlussbereich langfristig auszuschließen, dass Feuchtigkeit unter die Dämmung gelangt.

Fertige Tanks werden auf Holzgestelle und Stahlrinnen gelegt und auf dem Wasser- oder Straßenweg zum Verbraucher transportiert.

CCT-Abmessungen

Die Höhe und der Durchmesser des CCT ist ein sehr willkürlicher Parameter, der einen gewissen Einfluss auf den Gehalt, das Volumen an flüchtigen Stoffen im Bier, den Grad des CO 2 -Gehalts, den Vorgang des Hefeabsetzens – also letztlich auf den – hat Qualität des Bieres selbst.

Bis die Technologie getestet wurde, wurden die ersten CCTs „auf der Grundlage der Designintuition“ hergestellt – in verschiedenen Größen und Proportionen. Heute ist die ganze mögliche Vielfalt an zylindrisch-konischen Tanks auf klare Regeln beschränkt. Einige von ihnen sind auf verschiedene Arten von technischen Einschränkungen (wie im Fall von Kühlmänteln) und andere auf biologische Einschränkungen (Vitalbedingungen der Hefezelle) zurückzuführen. Allerdings ist nach Ansicht deutscher Experten keine andere Geräteart so „unruhig“ (im Sinne der Herausbildung eines einheitlichen Standards) wie CCT.

Wenn wir versuchen, das arithmetische Mittel abzuleiten, können wir sagen, dass der Durchmesser der meisten heute hergestellten CCTs normalerweise fünf Meter beträgt, die Höhe etwa fünfzehn Meter (ohne Stützen), das am häufigsten verwendete Nutzvolumen mehr als zweitausend Hektoliter beträgt.

In Bezug auf die Abmessungen des Tanks ist zu beachten, dass die maximale Höhe der Würze im Fermentations-CCT 25 Meter nicht überschreiten sollte, da die Schwere der Würzesäule, die auf die Hefezelle drückt, den Prozess erheblich verlangsamen kann Gärung und Zellteilung und beeinträchtigen deren Stoffwechsel. Außerdem verlangsamt eine zu hohe Schwere der Würzesäule die Sättigungsgeschwindigkeit des Bieres mit Kohlendioxid.

Für ein Lager CCT, in dem das Bier nicht mehr gärt, gilt diese Einschränkung nicht. Laut dem tschechischen Brauexperten J. Famera kann CKTL eine Höhe von 40 Metern und einen Durchmesser von 10 Metern erreichen.

Auch die Abmessungen des CCT werden maßgeblich dadurch beeinflusst, dass ein Teil des Tanks leer gelassen werden muss, damit der während der Gärung aufgestiegene Schaum nicht die Sicherheitsarmaturen (vor allem Nut und Feder!) überschwemmt.

Der Freiraum im CKTB sollte etwa 18-25 % des Volumens der Ausgangswürze betragen. In der Regel kann es in CKTL weniger sein (es sei denn, zum Beispiel beim Hinzufügen von Locken (Krausinging) zu grünem Bier).

Fairerweise muss ich sagen, dass diese Zahlen kein Dogma sind. Es sind Verfahren bekannt, bei denen spezielle "Antischaum"-Mittel auf Silikonbasis verwendet werden, um die Schaummenge im CCT zu reduzieren. In diesem Fall wird der erforderliche Freiraum im CCT während der Fermentation auf 5 % reduziert. Um das Schäumen des Bieres beim anschließenden Genuss des Getränks nicht zu verhindern, wird dem Getränk während des Filtrationsprozesses das Silikon entzogen.

Experten zufolge ist der auffälligste globale Trend ein allmählicher, aber systematischer Anstieg des Volumens der hergestellten CCT. Im Grunde ist dies auf den Wunsch der Brauer zurückzuführen, die Kosten des hergestellten Getränks weiter zu senken (die Standardabhängigkeit ist, dass die Kosten des hergestellten Biers umso niedriger sind, je größer der Tank ist). Das Hauptziel dabei ist, die Wettbewerbsfähigkeit Ihrer Brauerei auf dem heutigen biergesättigten Markt zu steigern und den Umsatz und damit den Gewinn weiter zu steigern. Aber ein bedeutender Faktor, der den Wert von CCT in jedem einschränkt konkreten Fall, ist das Folgende technologischer Anspruch: Das Volumen des zylindrisch-konischen Tanks sollte ein Vielfaches des Volumens der Würzepfanne sein (unter Berücksichtigung der Kompression der Würze nach dem Abkühlen), und die Füllzeit des CCT sollte 24 Stunden nicht überschreiten (optimal 12-20 Std). In diesem Fall dauert das Befüllen des Tanks nicht zu lange, was bedeutet, dass verschiedene Sude fast gleichzeitig zu gären beginnen, dh die Würze wird in ihrer Zusammensetzung homogener und ihre „Schichtung“ kann vermieden werden. Wenn das Füllen des Tanks zu lange dauert, haben die verschiedenen Sude keine Zeit, sich miteinander zu vermischen, bevor die Gärung beginnt. Dies kann den Fermentationsprozess negativ beeinflussen (was auf jeden Fall vermieden werden sollte). Je größer der Tank, desto länger dauert die Bierpump- bzw. Sanierphase. All dies wirkt sich negativ auf den Grad des Geräteumsatzes aus.

Außerdem ist zu berücksichtigen, dass nach den Gesetzen der Physik der Spitzenwert des Kälteverbrauchs bei einem großen Tank größer ist als bei mehreren kleineren. Außerdem kann aus einem sehr großen Tank nur das dominante Hauptbier hergestellt werden. In Wirklichkeit werden die maximalen Abmessungen des CCT durch einen anderen sehr wichtigen Transportfaktor begrenzt: die Bedingungen für den zukünftigen Transport der Container zum Kunden und die Installation am Bestellort. Bei der Bestimmung der Tankgröße ist es von großer Bedeutung, wie und auf welchem Weg der CCT zum Kunden geliefert wird (Land oder Wasser). Am "flexibelsten" in Bezug auf allgemeine Beschränkungen ist der Transport auf dem Wasserweg (See oder Fluss). Beim Transport eines Tanks auf dem Landweg ist es notwendig, seine Größe zunächst streng zu begrenzen und auch die Lage von Transportautobahnen, Hochspannungsleitungen usw. zu berücksichtigen.

Heute diktieren jedoch produktionsökonomische Überlegungen ihre Bedingungen bei der Konstruktion von Geräten: Ein modernes Design sollte die Verwendung von CCT so groß wie möglich mit dem kleinsten Durchmesser ermöglichen, der basierend auf einem bestimmten Stand der Technologieentwicklung akzeptabel ist. Dabei werden folgende Ziele verfolgt:

§ Reduzierung spezifischer Investitionskosten,

§ Verringerung der Transportkosten für die Lieferung von Geräten

§ niedrigere Betriebskosten

In der Praxis gilt es immer, einen vernünftigen Kompromiss zwischen den Anforderungen der Wirtschaft und den (oftmals unbegründeten) Befürchtungen der Techniker vor großvolumigen CCT zu finden. CCT mit einem Fassungsvermögen von bis zu tausend Hektoliter wird Experten zufolge in der Regel per Bahn transportiert. Große Tanks werden nach Möglichkeit nur mit Spezialtransporten transportiert - auf dem Wasserweg. Aus diesem Grund versuchen CCT-Hersteller, ihre Unternehmen näher an schiffbaren Flüssen oder Seehäfen anzusiedeln.

In Einzelfällen kann beim Transport des CCT (oder seiner großen Komponenten) der Lufttransport verwendet werden, aber diese Methode ist nicht typisch. Realistischer ist der Einsatz eines Helikoptertransports für die Installation des CCT vor Ort. Das Transportproblem betrifft nicht nur die an sich schon ausreichend großen Außenabmessungen des CCT, sondern auch die erforderliche Tankfestigkeit, damit sich der Behälter beim Transport nicht verformt. Die Methode des Transports des CCT in Teilen mit anschließender Montage vor Ort ist nach einhelliger Expertenmeinung nur in den Fällen gerechtfertigt, in denen der Transport des gesamten Tanks aus irgendeinem Grund absolut unmöglich wird.

Polyurethan-Schaumdämmung wird zum Beispiel optimal in der Produktionshalle gegossen und nicht in " Feldbedingungen» bei der Montage des CCT in der Brauerei. Bis vor kurzem wurde der CCT-Isolierungsprozess bei einer Temperatur von nicht weniger als +20 °C durchgeführt, immer bei trockenem Wetter. Ein gleichzeitiger Niederschlag war nicht akzeptabel - Feuchtigkeit machte den Polyurethanschaum unbrauchbar. Heute kann die Temperatur niedriger sein, bis zu +5°C, die Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft ist nicht genormt (was natürlich nicht bedeutet, dass Wasser in den Polyurethanschaum eindringen kann). Es ist jedoch immer noch optimal, den CCT im Werk zu isolieren.

Darüber hinaus wird das CCT in der Anlage in horizontaler Position isoliert, wenn es vor Ort installiert wird - in vertikaler Position. Gleichzeitig müssen spezielle Gerüste und Gerüste errichtet werden, was die Sache zusätzlich erschwert.

Horizontale Gärtanks werden zu 75-80% mit intensiv belüfteter Würze beladen und zu mindestens 50% vom Sediment von Suspensionen gekühlter Würze befreit. Die Zugabe von Hefe erfolgt üblicherweise in einer Menge von 0,5-1,0 l/hl. Zur CO2-Gewinnung wird eine „offene“ oder „geschlossene“ Gärung bei maximalen Temperaturen von 8-9 °C durchgeführt. Dabei tritt eine starke Konvektion auf, die eine im Vergleich zu Gärbottichen beschleunigte Gärung bewirkt und die Gärung auf den üblichen Gehalt an Restextrakten um etwa einen Tag verkürzt.

Die Zirkulation des Bieres wird durch außen angebrachte Kühltaschen unterstützt. Das Aufrechterhalten der Maximaltemperatur übernimmt das obere Kühlsystem, zum Abkühlen auf die Endtemperatur wird das zweite Kühlsystem im Gegenstrom zugeschaltet. Die Sedimentation von Hefe in solchen Behältern ist aufgrund der stärkeren Konvektion manchmal schwierig. Sie benötigen mehr Zeit zum Einschwingen, wodurch der oben erwähnte Zeitgewinn eingeebnet wird. Um die Hefeablagerung zu verbessern, sollte die Konvektion ca. 24 Stunden vor der Übergabe des Bieres an die Gärung enden, d.h. zu diesem Zeitpunkt sollte die Endtemperatur bereits erreicht sein. Die Bildung von Hefesatz wird durch die Kühlzone am tiefsten Punkt des Tanks erleichtert. Eine weitere Gärung kann sich sogar positiv auswirken, indem man wartet, bis sich die Hefe bei einer Temperatur von 3-5 ° C gesetzt hat, und dann mit der für die Nachgärung erforderlichen Menge Locken vermischt. Ohne dies liegt der Hefegehalt von Bier, das mit Restextrakt gepumpt wird, in der Größenordnung von 20–30 Millionen Zellen/1 ml, und oft ist ein solches Bier durch einen hefigen oder bitteren hefigen Nachgeschmack gekennzeichnet.

Durch das Aufsteigen der CO2-Blasen entsteht eine gute Resonanzbodenbildung. Während einer eintägigen Sedimentationspause fällt es in der Regel nicht ab und setzt sich beim Abpumpen von Bier zur Nachgärung an den Tankwänden ab. Der Bitterstoffgehalt von Jung- und Fertigbier aus geschlossenem Gebinde ist um etwa 10 % höher als der von Bier aus offenem Gebinde. Das Sammeln von Hefe in langen Behältern ist etwas schwieriger, jedoch kann ein zufriedenstellendes Ergebnis entweder mit Hilfe einer Teleskopschaufel durch Rühren mit Wasser oder letztendlich unter Umgehung des Tanks erzielt werden, wozu es ratsam ist Installieren Sie eine zusätzliche Luke in der hinteren Stirnwand des Tanks. Da die Hefe Bestandteile des Decks enthält, muss sie mit einem Rüttelsieb gereinigt werden. Die einzelnen Schichten des vergorenen Bieres können unterschiedlich hefehaltig sein, daher ist auf eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Jungbieres zu achten.

Vertikale Gärtanks in zylindrokonischer Bauweise werden wie horizontale Tanks beschickt. Durch das Aufsteigen von CO2-Blasen entsteht Konvektion, die durch den Kühleffekt verstärkt wird. Die Verbindung nur der oberen Kühlzone bewirkt eine stärkere Konvektion als die Verbindung mehrerer Zonen oder der gesamten Kühlfläche im zylindrischen Teil des Tanks. Das Aufsteigen der Blasen (Geschwindigkeit ca. 0,3 m/s) regt den Kontakt der Hefe mit dem Substrat an und erhöht dadurch die Gärgeschwindigkeit und die dabei ablaufenden Prozesse. Dies erklärt trotz der großen Höhe die außergewöhnliche Gleichmäßigkeit der fermentierten Flüssigkeit. In solchen Tanks tritt während der Gärung eine hervorragende Sedimentation der Hefe auf. Bereits während der intensiven Phase nimmt die turbulente Aufwärtsströmung etwas weniger Hefe auf als die Abwärtsströmung (wenn der Kegel bereits leicht gekühlt ist). Das Abkühlen des Bodens reduziert Turbulenzen, was der Hefe beim Absetzen hilft. Die Hefemenge, dosiert in einem Volumen von etwa 0,71 l, kann im Stadium der hohen Locken 70-75 Millionen Zellen betragen.

Vor dem Pumpen des Bieres zur Fermentation erhöht sich die Hefebiomasse je nach Technologie um das 3-3,5-fache. Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich die einzelnen Schichten des Gärsubstrats weder im Gärgrad und in der Temperatur noch im Gehalt an Gärnebenprodukten. Der CO2-Gehalt aufgrund von Konvektion ist auch in sehr hohen Tanks gleich, und solange Konvektion besteht, unterscheiden sich die oberen und unteren Zonen nicht im Hefegehalt (ihre höhere Konzentration wird nur im Kegelteil beobachtet). Diese Konvektions- und Druckfaktoren sind der Grund dafür, dass die Freisetzung von Bitterstoffen, wie in den oben diskutierten horizontalen Tanks, 10-15% geringer ist als in offenen Bottichen. Die Gärdauer beträgt bei normalen Temperaturen von 8-9°C nur 5-6 Tage (wenn keine zusätzliche Zeit benötigt wird, um den endgültigen Gärgrad und die Hefeabsetzung zu erreichen).

Das Sammeln der Hefe ist relativ einfach – sie steigt nach kurzem intensivem Abtropfen vom Konus des Gärtanks ab, um Verunreinigungen (Suspensionen und abgestorbene Hefezellen) zu entfernen, bis an der Farbe der Flüssigkeit deutlich wird, dass ein Wechsel möglich ist Lagertank. Hefe sollte langsam (über 60-80 min) entfernt werden, um einen Einschluss von Bier zu verhindern. Ihre Konsistenz kann als matschig bezeichnet werden, jedoch kommt es durch Druckabfall der Flüssigkeitssäule im Gärbehälter zu einer entsprechenden Volumenzunahme und die Hefe wird schaumig.

Die Technologie des Pumpens von Bier zur Nachgärung oder anderer technologischer Operationen während der Nachgärung bleibt traditionell. Wenn mit Restextrakt gepumpt wird, ermöglicht eine 24-stündige Gegenstromkühlung (z. B. von 9 auf 5 °C) in Verbindung mit der CO2-Bildung die Aufrechterhaltung einer guten Gleichmäßigkeit des Jungbiers aufgrund einer Extraktabnahme um 0,5-0,8 % während dieser Zeit. Der Hefegehalt zum Zeitpunkt, zu dem das Bier zur Gärung gepumpt wird, ist derselbe und liegt bei 10-15 Millionen Zellen. Wird dieses Bier mit einem Mixer so auf Tanks mit entsprechendem Volumen verteilt, dass in jeden Tank zu einem bestimmten Zeitpunkt das gleiche Bier einfließt, dann hat der Inhalt aller Tanks garantiert die gleichen Eigenschaften. Zu Beginn des Bierpumpens zur Gärung wird immer Hefe von den Wänden des Kegels abgefangen. Die Gärung verläuft wie in anderen Gärtanks, wobei sich die Hefe etwas schneller absetzt.

Aus technologischer Sicht ist der reduzierte Gärzyklus nicht ideal (Bier muss am Wochenende oder am Ende der Woche gepumpt werden). Darüber hinaus ist es schwierig, die erforderliche Qualität von Jungbier (in Bezug auf Extrakt, Hefegehalt usw.) zu erhalten, insbesondere wenn mehrere Tanks am selben Tag gepumpt werden müssen, da eine Schicht von beispielsweise 6 Stunden dauern kann zu großen Änderungen dieser Werte führen. In diesem Fall wird es als zweckmäßig angesehen, die Gärung und Sedimentation der Hefe fortzusetzen und die Nachgärung durch die Verwendung von Locken durchzuführen. Wenn zum Beispiel einen Tag später Bier zur Fermentation gepumpt wird, aber gleichzeitig die Temperatur immer noch bei 4,0-5,0 ° C gehalten wird, liegt der Fermentationsgrad 3-6% unter dem Endwert. und der Hefegehalt sinkt von 10 Millionen Zellen auf 2-3 Millionen.In diesem Zusammenhang ist es notwendig, eine gleichmäßige Verteilung von jungem Bier und eine gleichmäßige Mischung mit Locken (10-12% mit einer Dämpfungsrate von 25-35 % und einer Hefezellzahl von mehr als 50 Millionen). Durch diese Maßnahmen wird zu Beginn der Gärung der gewohnte Extrakt- und Hefezellgehalt erreicht. Die Gärung fängt dabei unabhängig von der Resthefe gut an, das Bier hat einen milden, angenehmen Geschmack und erlaubt im Gegensatz zu „normal“ gezapftem Bier einen höheren Gehalt an Bitterstoffen.

Die Größe des Tanks sollte so sein, dass er in einem halben Tag gefüllt werden kann. Bei großen Tanks wird dies erreicht, indem die Dauer des Pumpens aus dem Hefetank oder dem Flotationstank angepasst wird. Wird sehr lange abgefüllt, kommt es durch die höhere Temperatur der Hefezugabe und Gärung zu starken Turbulenzen aktive Phase, vergleichbar mit den Fermentationsbedingungen unter Rühren. In diesem Fall bekommt das Bier einen „leeren“ Geschmack, da sehr schnell viel Eiweiß freigesetzt wird, weniger flüchtige Säuren gebildet werden und ein ungünstiges Verhältnis von Estern und höheren Alkoholen auftritt. Es wird mehr "Gesamtdiacetyl" gebildet, da sein maximaler Gehalt 1-2 Tage später erreicht ist und dessen Reduzierung bis zum Ende der Gärung bzw. Reifung ernsthafte Probleme bereitet.

Daher ist es nicht ratsam, eine einmalige Zugabe von Hefe in den ersten Sud durchzuführen und nachzufüllen Saathefe innerhalb von 24 Stunden auch bei intensiver Belüftung. Wenn jedoch in den letzten Suden einer Biercharge keine Luft eingebracht wird, kann dies zu einer Bierschichtung führen: Der bereits vergorene und dementsprechend leichtere Teil der Flüssigkeitssäule befindet sich währenddessen im oberen Teil des Tanks im unteren Teil ist noch keine Abnahme der Extraktivität zu beobachten. Diese Abnahme der Extraktivität tritt nur bei einer Zunahme der Konvektion infolge der Abkühlung des oberen (fermentierten) Teils der Flüssigkeit auf, was hinsichtlich mikrobiologischer Indikatoren unsicher ist.

Vor diesem Hintergrund empfiehlt sich die oben beschriebene Pumptechnik: Steht der Sud, in den zuerst die Hefe gegeben wurde (mit etwas niedrigerer Temperatur und Hefemenge), 16 Stunden im Hefebrühfach, dann ist die letzte Sude (mit mehr hohe Temperatur und der zugegebenen Hefemenge) werden bereits nach 4-6 Stunden gepumpt, bis zum Mischzeitpunkt sollten sich die Temperaturen angeglichen haben. Mit der direkten Zugabe von Hefe in einen großen Tank ist es auch möglich, den Prozess zu starten niedrige Temperaturen und die hinzugefügte Hefemenge, die mit zunehmender Tankfüllung erhöht wird.

Da diesem Vorgang keine Klärung der Kaltwürze vorausgeht, ist es wünschenswert, dass vor Zugabe der Saathefe zum nächsten Sud die Heisswürzehähne, die sich während dieser Zeit im Kegelteil abgesetzt haben, durch sorgfältiges Abschlämmen entfernt werden. Wenn dies aufgrund der beschleunigten Befüllung des Tanks nicht möglich ist, sollte dieser Vorgang 6-8 Stunden nach vollständiger Befüllung durchgeführt werden. Dies ist ein zusätzlicher Reinigungsschritt, der sich positiv auf die Eigenschaften von Bier und Hefe auswirkt.

3.6.1.1. Horizontale Gärtanks(siehe Abschnitt 3.4.2.4) zu 75-80 % mit intensiv belüfteter Würze beladen, zu mindestens 50 % von Ablagerungen gekühlter Würzesuspensionen befreit. Die Zugabe von Hefe erfolgt üblicherweise in einer Menge von 0,5-1,0 l/hl.

Zur Gewinnung von CO 2 wird eine „offene“ oder „geschlossene“ Gärung bei Höchsttemperaturen von 8-9 °C durchgeführt. Dabei tritt eine starke Konvektion auf, die eine im Vergleich zu Gärbottichen beschleunigte Gärung bewirkt und die Gärung auf den üblichen Gehalt an Restextrakten um etwa einen Tag verkürzt. Die Zirkulation des Bieres wird durch außen angebrachte Kühltaschen unterstützt. Das Aufrechterhalten der Maximaltemperatur übernimmt das obere Kühlsystem, zum Abkühlen auf die Endtemperatur wird das zweite Kühlsystem im Gegenstrom zugeschaltet. Die Sedimentation von Hefe in solchen Behältern ist aufgrund der stärkeren Konvektion manchmal schwierig. Sie benötigen mehr Zeit zum Einschwingen, wodurch der oben erwähnte Zeitgewinn eingeebnet wird. Um die Hefeablagerung zu verbessern, sollte die Konvektion ca. 24 Stunden vor der Übergabe des Bieres an die Gärung enden, d.h. zu diesem Zeitpunkt sollte die Endtemperatur bereits erreicht sein. Die Bildung von Hefesatz wird durch die Kühlzone am tiefsten Punkt des Tanks erleichtert. Eine weitere Gärung kann sich sogar positiv auswirken, indem man wartet, bis sich die Hefe bei einer Temperatur von 3-5 ° C gesetzt hat, und dann mit der für die Nachgärung erforderlichen Menge Locken vermischt. Ohne dies liegt der Hefegehalt von mit Restextrakt gepumptem Bier in der Größenordnung von 20–30 Millionen Zellen/1 ml, und oft ist ein solches Bier durch einen hefigen oder bitterhefigen Nachgeschmack gekennzeichnet.

Durch das Aufsteigen der CO 2 -Blasen kommt es zu einer guten Deckbildung. Während einer eintägigen Sedimentationspause fällt es in der Regel nicht ab und setzt sich beim Abpumpen von Bier zur Nachgärung an den Tankwänden ab. Der Bitterstoffgehalt von Jung- und Fertigbier aus geschlossenem Gebinde ist um etwa 10 % höher als der von Bier aus offenem Gebinde. Das Sammeln von Hefe in langen Behältern ist etwas schwieriger, jedoch kann ein zufriedenstellendes Ergebnis entweder mit Hilfe einer Teleskopschaufel durch Rühren mit Wasser oder letztendlich unter Umgehung des Tanks erzielt werden, wozu es ratsam ist Installieren Sie eine zusätzliche Luke in der hinteren Stirnwand des Tanks.

Da die Hefe Bestandteile des Decks enthält, muss sie mit einem Rüttelsieb gereinigt werden. Die einzelnen Schichten des vergorenen Bieres können unterschiedlich hefehaltig sein, daher ist auf eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Jungbieres zu achten.

3.6.1.2. Vertikale Gärtanks in zylindrokonischer Bauweise(siehe Abschnitt 3.4.2.5) werden wie liegende Tanks beladen. Durch das Aufsteigen von C O 2 -Blasen entsteht Konvektion, die durch Abkühlung verstärkt wird. Die Verbindung nur der oberen Kühlzone bewirkt eine stärkere Konvektion als die Verbindung mehrerer Zonen oder der gesamten Kühlfläche im zylindrischen Teil des Tanks. Das Aufsteigen der Blasen (Geschwindigkeit ca. 0,3 m/s) regt den Kontakt der Hefe mit dem Substrat an und erhöht dadurch die Gärgeschwindigkeit und die dabei ablaufenden Prozesse. Dies erklärt trotz der großen Höhe die außergewöhnliche Gleichmäßigkeit der fermentierten Flüssigkeit. In solchen Tanks tritt während der Gärung eine hervorragende Sedimentation der Hefe auf. Bereits während der intensiven Phase nimmt die turbulente Aufwärtsströmung etwas weniger Hefe auf als die Abwärtsströmung (wenn der Kegel bereits leicht gekühlt ist). Das Abkühlen des Bodens reduziert Turbulenzen, was der Hefe beim Absetzen hilft. Die in einem Volumen von etwa 0,71 l (20 Millionen Zellen, siehe Abschnitt 3.4.3.2) dosierte Hefemenge kann im High-Curl-Stadium 70-75 Millionen Zellen betragen.

Vor dem Pumpen des Bieres zur Fermentation erhöht sich die Hefebiomasse je nach Technologie um das 3-3,5-fache. Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich die einzelnen Schichten des Gärsubstrats weder im Gärgrad und in der Temperatur noch im Gehalt an Gärnebenprodukten. Der durch Konvektion verursachte CO 2 -Gehalt ist auch in sehr hohen Tanks gleich, und solange Konvektion besteht, unterscheiden sich die oberen und unteren Zonen nicht im Gehalt an Hefe (ihre höhere Konzentration wird nur im Kegel beobachtet). Diese Konvektions- und Druckfaktoren sind der Grund dafür, dass die Freisetzung von Bitterstoffen, wie in den oben diskutierten horizontalen Tanks, 10-15% geringer ist als in offenen Bottichen. Die Gärdauer beträgt bei normalen Temperaturen von 8-9°C nur 5-6 Tage (wenn keine zusätzliche Zeit benötigt wird, um den endgültigen Gärgrad und die Hefeabsetzung zu erreichen).

Die Technologie des Pumpens von Bier zur Reifung oder anderer technologischer Vorgänge während der Reifung bleibt traditionell (siehe Abschnitt 3.5.3.1). Wenn mit Restextrakt gepumpt wird, ermöglicht die Gegenstromkühlung (z. B. von 9 auf 5 °C) in 24 Stunden in Verbindung mit der Bildung von CO 2 die Aufrechterhaltung einer guten Gleichmäßigkeit des Jungbiers aufgrund einer Extraktabnahme um 0,5 -0,8 % in dieser Zeit . Der Hefegehalt zum Zeitpunkt, zu dem das Bier zur Gärung gepumpt wird, ist derselbe und liegt bei 10-15 Millionen Zellen. Wird dieses Bier mit einem Mixer so auf Tanks mit entsprechendem Volumen verteilt, dass in jeden Tank zu einem bestimmten Zeitpunkt das gleiche Bier einfließt, dann hat der Inhalt aller Tanks garantiert die gleichen Eigenschaften. Zu Beginn des Bierpumpens zur Gärung wird immer Hefe von den Wänden des Kegels abgefangen. Die Gärung verläuft wie in anderen Gärtanks, wobei sich die Hefe etwas schneller absetzt.

Die Größe des Tanks sollte so sein, dass er in einem halben Tag gefüllt werden kann. Bei großen Tanks wird dies erreicht, indem die Dauer des Pumpens aus dem Hefetank oder dem Flotationstank angepasst wird. Wird die Füllung sehr lange fortgesetzt, so kommt es durch die höhere Temperatur der Hefezugabe und Gärung zu starken Turbulenzen in der Aktivphase, vergleichbar mit den Gärbedingungen unter Rühren. In diesem Fall bekommt das Bier einen „leeren“ Geschmack, da sehr schnell viel Eiweiß freigesetzt wird, weniger flüchtige Säuren gebildet werden und ein ungünstiges Verhältnis von Estern und höheren Alkoholen auftritt. Es wird mehr "Gesamtdiacetyl" gebildet, da sein maximaler Gehalt 1-2 Tage später erreicht ist und dessen Reduzierung bis zum Ende der Gärung bzw. Reifung ernsthafte Probleme bereitet.

Daher ist auch bei intensiver Belüftung von einer einmaligen Zugabe von Hefe zum ersten Sud und einer Zugabe von Saathefe innerhalb von 24 Stunden abzuraten. Wenn jedoch in den letzten Suden einer Biercharge keine Luft eingebracht wird, kann dies zu einer Bierschichtung führen: Der bereits vergorene und dementsprechend leichtere Teil der Flüssigkeitssäule befindet sich währenddessen im oberen Teil des Tanks im unteren Teil ist noch keine Abnahme der Extraktivität zu beobachten. Diese Abnahme der Extraktivität tritt nur bei einer Zunahme der Konvektion infolge der Abkühlung des oberen (fermentierten) Teils der Flüssigkeit auf, was hinsichtlich mikrobiologischer Indikatoren unsicher ist.

Vor diesem Hintergrund empfiehlt sich die oben beschriebene Pumptechnik: Wenn die Sude, in die zuerst die Hefe gegeben wurde (mit etwas niedrigerer Temperatur und der zugegebenen Hefemenge), 16 Stunden im Hefeteil sind, dann die letzten Sude (bei höherer Temperatur und Hefezugabe) bereits nach 4-6 Stunden umpumpen, bis zum Mischzeitpunkt sollten sich die Temperaturen angeglichen haben. Durch die direkte Zugabe von Hefe in einen großen Tank ist es auch möglich, den Prozess bei niedrigeren Temperaturen und der hinzugefügten Hefemenge zu starten und diese zu erhöhen, wenn der Tank gefüllt wird.

3.6.1.3. Vertikale Hausschuhe mit flachem Boden(„Asahi-tapki“, siehe Abschnitt 3.4.2.6) Aufgrund ihrer Geometrie (Verhältnis Länge zu Höhe - 1: 1-1,5) und einer begrenzten Höhe von 8-10 m zeichnen sie sich durch eine reduzierte Konvektion aus, sind jedoch junges Bier hat genau die gleichen Eigenschaften. Obwohl die Sedimentation von Hefe in der letzten Phase der Hauptgärung eine zufriedenstellende Hefeausbeute ergibt, liegt eine ziemlich große Menge davon auch in Form einer Suspension vor (25-30 Millionen Zellen). Durch langjährige Sedimentation oder den Einsatz von Jungbierabscheidern beim Pumpen zur Gärung wird der Hefegehalt dann auf einen Normalwert reduziert. In diesem Fall wird eine gleichmäßige Beladung des Abscheiders durch Entleerung mittels Schwimmer erleichtert. Die restliche Hefe im Tank wird auf die übliche Weise gesammelt.

3.6.1.4. Vertikale Tanks mit flachem Boden(siehe Abschnitt 2.4.3.7) zeichnen sich durch ein Längen-Höhen-Verhältnis von 1:1-1,5 aus, während die sogenannten „Unitanks“ nur 1:1 sind (die Fermentationsbedingungen darin entsprechen den Fermentationsbedingungen im „Asahi -Panzer"). Durch die bei den einzelnen Ausführungen vorgesehene Kühlung des konischen Unterteils wird in der Gegenstrom-Kühlphase ein gutes Absetzen der Hefe erreicht. Hefe wird nach dem Abpumpen von Jungbier zur Nachgärung gesammelt und auf einem Rüttelsieb gereinigt, da sich Deca oder Bitterstoffpartikel, die an der Flüssigkeitsoberfläche schweben, auf der Hefe absetzen.

3.6.1.5. Einsatz von vertikalen Gärtanks im Nachgärbereich. Der Vorteil solcher Tanks liegt darin, dass es durch den darauf montierten Kühler möglich ist, die Temperatur während der Gärung des Extrakts zu regulieren und so die Reifung des Bieres positiv zu beeinflussen. Der CO 2 -Gehalt der einzelnen Schichten bleibt sowohl während der Gärung als auch der Nachgärung konstant, solange eine Konvektion stattfindet. Die Druckreduzierung auf das aufsteigende Bier bewirkt jedoch keine Abnahme des CO 2 -Gehalts. Unterschiede treten nur auf, wenn die Konvektion durch intensive Nachgärung aufhört und die Bewegung der Flüssigkeit zusätzlich durch einen Temperaturunterschied (z. B. durch Abkühlung von 5 auf 3 °C) geschwächt wird. Diese leichte Schichtung kann durch eine kurze CO 2 -Spülung kompensiert werden. Diese Maßnahme dient auch dazu, die Temperatur weiter unter den maximalen Dichtewert (+3 °C) zu senken.

Die Klärung von Bier unter Einwirkung eines höheren hydrostatischen Drucks in vertikalen Tanks ist schlechter als in horizontalen, und die Hefe setzt sich langsamer ab. Beim CCT muss die Hefe vor dem Absinken des Bieres abgeschöpft werden, was aufgrund des starken Hefeschlamms manchmal schwierig sein kann. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Inhalt des konischen Teils am Vortag zu filtern, um die frisch gewaschene Filterschicht nicht zu überlasten.

In "Asahi-Panzern" und ähnlichen Ausführungen Bierseparatoren werden zum Entladen der Filter verwendet. Bei Asahi-Tanks gleicht der Schwimmer geringfügige Unterschiede im CO 2 -Gehalt aus. Die Einfachheit des Arbeitens mit solchen Tanks, einschließlich der Tanks für die Bierreifung in der Nachgärzone, trägt zu ihrer Einführung und Verbreitung bei. Dank der gezielten Gärung Bier nach 3-4 Wochen. (d. h. ein Drittel weniger als die übliche Einwirkzeit im Gärabschnitt) gilt als reif und hat einen einwandfreien Geschmack.

Single-Tank-Methode. Im CCT ist es nach dem Abstieg der Hefe möglich, die Reifung im selben Behälter durchzuführen. Um den Auftriebsraum zu füllen und den gewünschten CO 2 -Gehalt zu erhalten, werden die Tanks mit 12–15 % Locken mit einer Dämpfungsrate von 25–35 % gefüllt. Dadurch wird die Hefeschicht weggespült und es ist wichtig, dass das Bier auch bei hohen Tankfüllständen gründlich durchmischt wird. Das Mischen dauert in der Regel 3 Tage, kann aber durch Spülen mit CO 2 verkürzt werden.

Gegorenes Bier aus einem parallelen Tank wird manchmal hinzugefügt, um den Kopfraum zu füllen, aber Brauereien verzichten oft darauf, Bier zu bewegen, um zusätzliche Anpassungen und Waschen zu vermeiden.

Bei Asahi-Tanks wird Jungbier nach Erreichen des Fermentationsgrades, ca. 5 % unter CCC, aus dem Tank entnommen, dem Jungbierabscheider und dem daran angeschlossenen Plattenkühler zugeführt und anschließend durch den Schwimmer zurückgeführt in die Mitte der Flüssigkeitsschicht. Dadurch wird der Hefegehalt im Bier für die anschließende Reifung auf 10-20 Millionen Zellen reduziert.

3.6.1.6. In einigen Ländern werden sie verwendet, um den Hubraum zu verringern, insbesondere in hohen engen Tanks und bei der Durchführung einer "warmen" Gärung Entschäumer auf Silikonbasis.Üblicherweise 4-8 g Antischaummittel/ch. Somit kann die Befüllung von Gärtanks mit 5 % Freiraum durchgeführt werden. Stoffe, die durch starkes Absinken des pH-Wertes ausfallen (Eiweiße, Polyphenole und Bitterstoffe), bleiben in Schwebe und werden durch Sedimentation während der Reifung und Klärung des Bieres teilweise entfernt. Der Entschäumer wird bei der Filtration durch einen Kieselgurfilter aus dem Feld entfernt, so dass er entweder gar nicht oder nur in minimaler Menge im Bier verbleibt, wodurch die Schaumfähigkeit des Bieres nicht beeinträchtigt wird verderben (in Deutschland ist der Einsatz von Entschäumern verboten).

Ähnliche Informationen.

Die alkoholische Gärung von Würzezuckern durch Hefeenzyme ist der Hauptprozess bei der Herstellung von Bier. Die Hauptgärung und Nachgärung von Bier wird hauptsächlich nach zwei Schemata durchgeführt: durch periodische - mit der Aufteilung des Gärprozesses in Hauptgärung und Nachgärung sowie durch beschleunigte - mit der Kombination von Hauptgärung und Nachgärung. Fermentation in einem zylindrischen Fermentationsapparat.

Das Verfahren der kontinuierlichen Gärung von Bier besteht darin, die vergorene Würze und das junge Bier mit einer bestimmten Geschwindigkeit in einem System von miteinander verbundenen Fermentern und Vorrichtungen zur Nachgärung mit einem kontinuierlichen Zufluss frischer Würze in den Kopffermenter und einem Abfluss von Bier aus dem letzten zu bewegen Gerät.

Die notwendige Hefekonzentration in der vergorenen Würze wird durch den kontinuierlichen Hefezufluss in den Kopfapparat der Anlage aus dem Hefegenerator und durch zusätzliche Hefevermehrung im Gärapparat sichergestellt. Vor dem Pumpen von Jungbier zur Gärung wird ein Teil der Hefe durch einen Separator abgetrennt.

Der Gärapparat ChB-15 dient der Hauptgärung des Mostes und ist ein versiegelter rechteckiger Behälter, in dessen Innerem sich eine Kühlschlange befindet, um die während der Gärung freigesetzte Wärme abzuführen. Der horizontale zylindrische Tank B-604 ist für die Hauptgärung bestimmt Bierwürze unter Druck. Tanks vom Typ TLA und TAB werden zur Nachgärung von Jungbier oder zur Lagerung verwendet fertiges Bier und sind horizontale und vertikale zylindrische Apparate mit kugelförmigen Böden.

Alle Fermenter sind mit entsprechenden Armaturen ausgestattet, um das dabei freigesetzte Kohlendioxid zu entfernen alkoholische Gärung. Fermenter, die für die Hauptgärung verwendet werden, sind vom offenen oder geschlossenen Typ, letztere gewährleisten die Sterilität der Würze während der Gärung und die Möglichkeit, Kohlendioxid für seine weitere Verwendung zu entnehmen.

Fermenter ChB-15(Abb. 23.2) ist ein versiegeltes rechteckiges Gefäß mit abgerundeten Ecken an Wänden und Boden. Im Inneren des Geräts befindet sich eine Spule 1 , durch die durch das Loch 7 Sole oder gekühltes Wasser zugeführt wird. Das Gerät hat ein Rohr 2 für Würze, Kork 3 zum Abtropfen der restlichen Würze, Luken 4 Und 5 zum Waschen der Apparatur und Düse 6 Kohlendioxid zu entfernen.

Geräte unterliegen einer obligatorischen Schutzbeschichtung mit Epoxidharzen, Alkohol-Kolophonium-Lack, Polyethylenbeschichtungen usw. werden ebenfalls verwendet.

Rechteckige Fermenter nutzen den Raum in der Gärhalle optimal aus und füllen dessen gesamte Fläche aus, mit Ausnahme der für die Wartung erforderlichen Gänge. Die Nutzhöhe der Bottiche wird üblicherweise mit 2 m angenommen.

Panzer B-604(Abb. 23.3) sind für die Hauptgärung von Bierwürze unter Druck ausgelegt. Der Hauptfermentationsapparat ist ein horizontaler zylindrischer Behälter 1 mit kugeligem Boden, auf vier Stützen montiert. Auf der Oberseite des Geräts befindet sich ein Luftauslassrohr. 5 , das zur Steuerung des Gärprozesses der Würze dient. Auf einem der Böden befindet sich eine Luke 3 mit Deckel und Wasserhahn 2 für den Zu- und Abstieg der Würze. Im Inneren des Tanks befindet sich eine Kühlschlange. 6 . Für die Entfernung von Kohlendioxid sind spezielle Armaturen erhältlich 4 .

Reis. 23.2. Fermentationsapparat ChB-15

Tanks für die Fermentation Typ B-604 werden mit einem Fassungsvermögen von 8 ... 50 m 3 hergestellt.

Panzerlager Typ TLA(Abb. 23.4) sind für Nachgärung, Klärung von Jungbier und Lagerung von filtriertem Bier unter Druck bis 0,07 MPa ausgelegt. Mit einer entsprechenden Beschichtung der Innenflächen der Tanks dürfen Zuckersirup, Wein und Milch darin gelagert werden.

Der Fermentationsapparat ist ein horizontaler zylindrischer Behälter, der aus einem Körper besteht 1 mit Kugelboden 5 Und 6 . Unten ist eine Luke 3 um den Tank zu desinfizieren. Um den Tank zu füllen und das Produkt zu verlassen, befindet sich unten ein Bronzeventil. 2 . Spezielle Armaturen werden verwendet, um Kohlendioxid zu entfernen 4 und Spundwand 7 . Der Tank ist auf drei Säulen montiert.

Reis. 23.3. Apparat für die Hauptgärung von Bier B-604

Reis. 23.4. Tank für die Gärung von jungem Bier, Aluminium Typ TLA

Tanks für die Nachgärung vom Typ TLA werden mit einem Fassungsvermögen von 8 ... 80 m 3 hergestellt. Neben horizontalen Tanks für die Gärung von Jungbier werden vertikale Tanks vom Typ TLA mit einem Fassungsvermögen von 4 ... 9 m 3 hergestellt.

Für die Herstellung von Fermentern und Tanks für die Nachgärung werden neben Kohlenstoffstahlblechen lebensmitteltaugliche Aluminiumbleche der Güten A0, A5 mit einem Verunreinigungsgehalt von nicht mehr als 0,5% und säurebeständige Stahlsorte Kh18N10T verwendet.

Reis. 23.5. Tanklager Aluminium vertikal M7-TAV

Die Oberfläche des Geräts aus Aluminium und Edelstahl ist nicht mit Schutzbeschichtungen bedeckt und lässt sich leicht von Schmutz reinigen. Aluminiumgeräte müssen bei der Montage auf Gusseisenträgern eine zuverlässige Isolierung aufweisen, um eine Zerstörung des Aluminiums durch den entstehenden elektrochemischen Prozess zwischen den Metallen zu vermeiden.

Panzer M7-TAV(Abb. 23.5) ist ein zylindrisches vertikales Gefäß mit kugeligem Boden, das aus einem Körper besteht 1 , Abflussventil 2 , Kreuze 4 zur Befestigung von Spundbohlen, Luftkanalrohren 5 , Schachtabdeckungen 3 und Probehahn 6 . Der Tank wird während der Installation auf vier Stützen installiert.

M7-TAV Gärtanks werden mit einem Fassungsvermögen von 8…25 m 3 hergestellt.

Apparate zur Gärung und Nachgärung von Bier werden aus Metall und Stahlbeton sowie aus Aluminiumblech hergestellt (Tab. 23.1).

Das Verfahren der beschleunigten periodischen Gärung besteht darin, dass in einem zylindrisch-konischen Gärapparat mit schneller Kontrolle der Sedimentation und dem Abzug der abgesetzten Hefe die Hauptgärung mit der Nachgärung kombiniert wird, beschleunigte Reifung(Reifung) und Klärung des Bieres sowie systematisches Durchmischen der vergorenen Würze zunächst mit einem sterilen Luftstrom, dann mit Kohlensäure, und die Saathefemenge wird auf 2 Liter pro 1 hl Würze erhöht.

Auf Abb. 23.6 zeigt einen Fermenter zur beschleunigten Bierherstellung. Fermenter 5 vordesinfiziert und sterilisiert, und dann in ihnen aus dem Apparat 1 gekühlte Würze serviert. Die Gärtemperatur für helle Biere beträgt 3…4 °C, für dunkle 4…5 °C. Die maximale Gärtemperatur beträgt 9 °C. Untergärige Hefe wird in der Maschine hergestellt pure Kultur 3 , der ebenfalls durch die im Außenmantel zirkulierende Flüssigkeit gekühlt wird. Reife Hefe wird aus der Apparatur mit steriler Druckluft oder Kohlendioxid in die Hefevermehrungsapparatur gedrückt 4 .

Mit Beginn der Gärung wird die Luft vollständig durch Kohlendioxid aus dem Fermenter ersetzt und der Raum über der Würze in die Atmosphäre abgegeben. Kohlendioxid ohne Luftbeimischung wird zum Gaszähler geleitet und von dort durch eine Reinigungsbatterie gepumpt, auf 0,2 ... 0,3 MPa komprimiert und in einem Sammler gesammelt.

Nach Ende der Gärung, wenn sich die Hefe abzusetzen beginnt, wird der Kegel des Apparates gekühlt, was die Sedimentation der Hefe beschleunigt. Das Bier in der Apparatur steht unter einem Druck von 0,15 MPa, während die Hefe verdichtet und beim Öffnen des Ventils in Form einer dicken Masse durch die Gummimanschette in das Hefebad gedrückt wird.

Reis. 23.6. Schaltplan Fermenter zur beschleunigten Herstellung von Bier

Tabelle 23.1. Technische Eigenschaften von Fermentern und Tanks

Index	ChB-15	B-604	TLA	M7-TAV
Volle Kapazität, m 3	15,0	10,0	10,0	12,5
Innendurchmesser, m	–	2000	1800	1800
Durchmesser der Kühlschlange, m	0,05	0,07	–	–
Durchmesser der Würzeleitung, m	0,05	0,07	–	–
Gärtemperatur, °C	6	4	1	1
Druck im Gerät, MPa	–	0,07	0,07	0,07
Gewicht (kg	2150	540	490	580

Reis. 23.7. Zylindrisch-konischer Fermenter (TsKBA)

Die Gärung von 12 % Bierwürze dauert 8–10 Tage, gefolgt von einer Bierreifung (3 Tage) mit der biochemischen Umwandlung einer Reihe von Substanzen, die dem Bukett junger Biere innewohnen.

Dann wird das Bier langsam auf 1…0 °С abgekühlt und 12 Stunden lang unter einem Druck von 0,14 MPa mit Kohlendioxid behandelt (karbonisiert) und für die nächsten 12 Stunden in Ruhe gehalten, um die Hefe abzusetzen und zu klären. Unter einem Druck von 0,17 MPa wird Bier aus dem Fermenter durch Filter 2 (siehe Abb. 23.6) zur Abfüllung geleitet.

Ein Verfahren zur beschleunigten Herstellung von Zhiguli-Bier in zylindrisch-konische Fermenter (TsKBA)(Abb. 23.7) besteht darin, dass in einem Gefäß mit großem Volumen (von 100 bis 150 m 3 oder mehr) mit einer täglichen Füllung seiner Würze (8 ... innerhalb von 14 Tagen anstelle der vorgeschriebenen 28 für Zhiguli-Bier). . Das Gerät ist mit einem Widerstandsthermometer ausgestattet 1 , Waschkopf 2 , Kran zur Auswahl 3 , eine Stelle zum Befestigen des Nut-und-Feder-Apparats 4 . Mit der ersten geklärten Würze (erster Sud) wird in den konischen Teil aller Saat hochgärige Hefe (300 g mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 75 % pro 1 hl Würze) gegeben. Zunächst werden 50 % der Würze mit steriler Luft belüftet, die einen Gehalt von 4 ... 6 mg O 2 /ml Würze liefert.

Während der ersten zwei Tage wird die Gärtemperatur von 9 bis 14 °C gehalten, die gehalten wird, bis ein sichtbarer Endgärgrad erreicht ist. Die Temperaturregelung erfolgt über drei Bänder aus abgesetzten Außenmänteln mit auf maximal minus 6 °C gekühltem Kältemittel. Ab einem Feststoffgehalt im Bier von 3,5 ... 3,2 % läuft die Apparatur auf Überdruck. Das Ende der Gärung wird durch das Aufhören einer weiteren Abnahme des Massenanteils an Trockensubstanz im Bier innerhalb von 24 Stunden bestimmt.In der Regel wird am fünften Tag ein endgültiger Massenanteil von 2,2 ... 2,5% Trockensubstanz erreicht. Danach wird das Kältemittel zur Kühlung und Bildung eines dichten Hefesediments mit einer Temperatur von 0,5 ... 1,5 ° C in den Kegelmantel geleitet. Im zylindrischen Teil wird die Temperatur von 13…14 °C für 6…7 Tage gehalten. Die gleiche Temperatur fördert die Reduktion von Diacetyl zu Acetoin. Dann wird die Biertemperatur (0,5…1,5 °C) durch Hemden im gesamten zylindrischen Teil des TsKBA nivelliert. Gleichzeitig wird der Spundwanddruck in TsKBA 6…7 Tage lang auf 0,05…0,07 MPa gehalten. 10 Tage nach Beginn der Fermentation wird die erste Hefeentfernung aus dem Anschlussstück des konischen Teils des TsKBA durchgeführt. Vor der Klärung des Bieres erfolgt die zweite Enthefeung, anschließend wird das Bier der Separation und Filtration zugeführt. Das fertige Bier (2 °C) in den Sammlungen wird zusätzlich auf 0,03…0,05 MPa gekühlt, 12…24 Stunden gehalten und ausgeschenkt. Mit der Verwendung von TsKBA produzieren sie Bier mit Massenanteil Trockenmasse in der Stammwürze 11, 12 und 13 %.

Somit ist im Fermentationsprozess in TsKBA aufgrund des großen Einheitsvolumens der Apparatur die Kombination der Hauptfermentation und Nachfermentation in einem Gefäß die Verwendung angestiegene Temperaturen Fermentation und das Volumen der Aussaathefe verkürzt sich die Dauer des Prozesses um etwa die Hälfte.

Die wirtschaftlichste Gärung und Nachgärung von Bier beschleunigter Weg in einem zylindrischen Fermenter aus Edelstahl mit polierter Innenfläche.

Diese Apparatur hat vier Kühlmäntel im zylindrischen Teil und einen im konischen (Tab. 23.2).

Tabelle 23.2. Technische Eigenschaften von zylindrisch-konischen Fermentern

Notiz. Bei allen Marken beträgt der Druck im Gerät 0,7 MPa, in Hemden 0,4 Pa, die Temperatur des Kältemittels 8 °C.

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