TsKT-Bierzubereitungstechnologie. Vietnamesisches Bier

Die alkoholische Gärung von Würzezuckern unter Einwirkung von Hefeenzymen ist der Hauptprozess bei der Bierherstellung. Die Hauptgärung und Nachgärung von Bier erfolgt hauptsächlich nach zwei Schemata: periodisch – mit der Aufteilung des Gärprozesses in Hauptgärung und Nachgärung, und auch beschleunigt – mit der Kombination von Hauptgärung und Nachgärung in einem Zylinder- konischer Fermentationsapparat.

Die Methode der kontinuierlichen Gärung von Bier besteht darin, vergorene Würze und Jungbier mit einer bestimmten Geschwindigkeit in einem System miteinander verbundener Gärvorrichtungen und Vorrichtungen zur Nachgärung zu bewegen, wobei kontinuierlich frische Würze in die Hauptgärvorrichtung einströmt und Bier aus dieser Vorrichtung abfließt das letzte Gerät.

Die erforderliche Hefekonzentration in der vergärbaren Würze wird durch die kontinuierliche Versorgung des Hauptapparats der Anlage mit Hefe aus dem Hefegenerator und eine zusätzliche Hefevermehrung im Gärapparat sichergestellt. Bevor das Jungbier zur weiteren Gärung gepumpt wird, wird ein Teil der Hefe durch einen Separator abgetrennt.

Der Fermenter vom Typ ChB-15 wird für die Hauptgärung der Würze verwendet und ist ein versiegelter rechteckiger Behälter, in dem sich eine Kühlschlange befindet, um die bei der Gärung entstehende Wärme abzuleiten. Der horizontale zylindrische Tank B-604 ist für die Hauptgärung konzipiert Bierwürze unter Druck. Tanks der Typen TLA und TAV dienen der Nachgärung von Jungbier oder der Lagerung von Fertigbier und sind horizontale und vertikale zylindrische Geräte mit kugelförmigem Boden.

Alle Fermenter sind mit entsprechenden Armaturen zur Entfernung des bei der alkoholischen Gärung freigesetzten Kohlendioxids ausgestattet. Die für die Hauptgärung verwendeten Fermenter sind vom offenen oder geschlossenen Typ. Letztere gewährleisten die Sterilität der Würze während der Gärung und die Möglichkeit, Kohlendioxid für ihre weitere Verwendung auszuwählen.

Fermenter ChB-15(Abb. 23.2) ist ein versiegeltes rechteckiges Gefäß mit abgerundeten Ecken der Wände und des Bodens. Im Gerät befindet sich eine Spule 1 , entlang dem durch das Loch 7 Es wird Sole oder gekühltes Wasser geliefert. Das Gerät verfügt über ein Rohr 2 für Würze, Stopfen 3 zum Ablassen der Restwürze, Luken 4 Und 5 zum Waschen von Gerät und Rohr 6 zur Entfernung von Kohlendioxid.

Die Geräte unterliegen einer obligatorischen Schutzbeschichtung mit Epoxidharzen, es werden auch Alkoholharzlacke, Polyethylenbeschichtungen usw. verwendet.

Rechteckige Fermenter nutzen den Gärraum voll aus und füllen dessen gesamte Fläche aus, mit Ausnahme der für die Wartung notwendigen Durchgänge. Als Nutzhöhe der Bottiche wird üblicherweise eine Höhe von bis zu 2 m angenommen.

B-604-Panzer(Abb. 23.3) sind für die Hauptgärung von Bierwürze unter Druck vorgesehen. Der Hauptfermentationsapparat ist ein horizontaler zylindrischer Behälter 1 mit kugelförmigen Böden, montiert auf vier Stützen. Das Gerät verfügt oben über ein Luftauslassrohr 5 , das der Steuerung des Gärprozesses der Würze dient. An einem der Böden befindet sich eine Luke 3 mit Deckel und Zapfhahn 2 zum Zuführen und Ablassen der Würze. Im Tank befindet sich eine Kühlschlange 6 . Zur Entfernung von Kohlendioxid gibt es spezielle Armaturen 4 .

Reis. 23.2. Fermentationsgerät ChB-15

Gärtanks vom Typ B-604 werden mit einem Fassungsvermögen von 8...50 m 3 hergestellt.

Lagertanks Typ TLA(Abb. 23.4) sind für die Nachgärung, Klärung von Jungbier und die Lagerung von gefiltertem Bier unter einem Druck von bis zu 0,07 MPa bestimmt. Bei entsprechender Beschichtung der Innenflächen von Tanks ist die Lagerung darin zulässig Zuckersirup, Wein und Milch.

Der Nachgärungsapparat ist ein horizontaler zylindrischer Behälter, der aus einem Körper besteht 1 mit kugelförmigen Böden 5 Und 6 . Unten befindet sich eine Luke 3 zur Desinfektion des Tanks. Unten befindet sich ein Bronzehahn zum Befüllen des Tanks und zum Ablassen des Produkts. 2 . Zur Entfernung von Kohlendioxid werden spezielle Armaturen eingesetzt 4 und Nut- und Federvorrichtung 7 . Der Tank ist auf drei Stützen montiert.

Reis. 23.3. Hauptbiergärungsgerät B-604

Reis. 23.4. Tank zur Nachgärung von Jungbier, 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 Nachgärung von Jungbier werden auch vertikale Tanks vom Typ TLA mit einem Fassungsvermögen von 4...9 m 3 hergestellt.

Für die Herstellung von Gärapparaten und Tanks für die Nachgärung werden neben Kohlenstoffstahlblechen auch Lebensmittelaluminiumbleche der Sorten A0, A5 mit einem Verunreinigungsgehalt von nicht mehr als 0,5 % und säurebeständiger Stahl der Güteklasse X18N10T verwendet.

Reis. 23.5. Vertikaler Lagertank aus Aluminium M7-TAV

Die Oberfläche des aus Aluminium und Edelstahl gefertigten Geräts ist nicht mit Schutzbeschichtungen versehen und lässt sich leicht von Schmutz reinigen. Aluminiumgeräte müssen bei der Installation auf Gusseisenträgern über eine zuverlässige Isolierung verfügen, um eine Zerstörung des Aluminiums durch den daraus resultierenden elektrochemischen Prozess zwischen den Metallen zu vermeiden.

Panzer M7-TAV(Abb. 23.5) ist ein zylindrisches vertikales Gefäß mit kugelförmigem Boden, bestehend aus einem Körper 1 , Abflussventil 2 , Kreuze 4 zur Befestigung von Nut- und Federvorrichtungen, Luftkanalrohren 5 , Schachtabdeckungen 3 und testen Sie den Hahn 6 . Bei der Montage wird der Tank auf vier Stützen montiert.

Tanks für die Nachgärung M7-TAV werden mit einem Fassungsvermögen von 8…25 m 3 hergestellt.

Die für die Gärung und Nachgärung von Bier verwendeten Geräte bestehen aus Metall und Stahlbeton sowie aus lebensmittelechtem Aluminiumblech (Tabelle 23.1).

Das beschleunigte Batch-Fermentationsverfahren besteht darin, die Hauptgärung mit der Nachgärung in einem zylindrisch-konischen Gärapparat zu kombinieren, wobei die Sedimentation schnell kontrolliert und abgesetzte Hefe daraus entfernt wird. beschleunigte Reifung(Reifung) und Klärung des Bieres, außerdem wird die gärende Würze systematisch zuerst mit einem sterilen Luftstrom und dann mit Kohlendioxid vermischt und die Menge an Impfhefe wird auf 2 Liter pro 1 hl Würze erhöht.

In Abb. In Abb. 23.6 zeigt einen Fermentationsapparat zur beschleunigten Bierherstellung. Fermenter 5 vordesinfiziert und sterilisiert und dann aus dem Gerät in sie hinein 1 gekühlte Würze wird serviert. Die Gärtemperatur liegt bei hellen Bieren bei 3...4 °C, bei dunklen Bieren bei 4...5 °C. Die maximale Gärtemperatur beträgt 9 °C. In der Apparatur wird untergärige Hefe hergestellt pure Kultur 3 , das auch durch die im Außengehäuse zirkulierende Flüssigkeit gekühlt wird. Reife Hefe wird mit steriler Druckluft oder Kohlendioxid aus dem Apparat in den Hefevermehrungsapparat gedrückt 4 .

Mit Beginn der Gärung wird die Luft vollständig durch Kohlendioxid aus dem Gärapparat und dem Raum über der Würze in die Atmosphäre verdrängt. Kohlendioxid ohne Luftbeimischung wird einem Gaszähler zugeführt und von dort durch eine Reinigungsbatterie gepumpt, auf 0,2...0,3 MPa komprimiert und in einem Sammelbehälter gesammelt.

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

Reis. 23.6. Schematische Darstellung Fermentationsapparat zur beschleunigten Bierherstellung

Tabelle 23.1. Technische Eigenschaften von Fermentern und Tanks

Reis. 23.7. Zylindrokonischer Fermentationsapparat (CCBA)

Die Gärung der 12 %igen Bierwürze dauert 8 bis 10 Tage, gefolgt von einer Reifezeit des Bieres (3 Tage) mit der biochemischen Umwandlung einer Reihe von Substanzen, die dem Bouquet des jungen Bieres eigen sind.

Anschließend wird das Bier langsam auf 1...0 °C abgekühlt und 12 Stunden lang mit Kohlendioxid unter einem Druck von 0,14 MPa behandelt (karbonisiert) und die nächsten 12 Stunden ruhen gelassen, damit sich die Hefe absetzen und klären kann. Unter einem Druck von 0,17 MPa wird Bier aus dem Gärapparat durch Filter 2 (siehe Abb. 23.6) zur Abfüllung gefördert.

Verfahren zur beschleunigten Herstellung von Zhigulevsky-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) bei täglicher Befüllung mit Würze (8...9 °C) und Hefe zwei Stufen kombiniert werden: Hauptgärung und Nachgärung, die innerhalb von 14 Tagen statt der für Zhigulevsky-Bier erforderlichen 28 Tage dauert. Das Gerät ist mit einem Widerstandsthermometer ausgestattet 1 , Waschkopf 2 , Auswahlkran 3 , ein Ort zur Befestigung der Nut- und Federvorrichtung 4 . Mit der ersten geklärten Würze (Erstkochen) wird die gesamte hochvergärbare Hefe in den konischen Teil gegeben (300 g mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 75 % pro 1 hl Würze). Zunächst werden 50 % der Würze mit steriler Luft belüftet, was einen Gehalt von 4...6 mg O 2 /ml Würze gewährleistet.

Während der ersten beiden Tage wird die Gärtemperatur von 9 bis 14 °C gehalten, die bis zum Erreichen des sichtbaren Endgärgrades beibehalten wird. Die Temperatur wird durch drei Bänder mit Außenmänteln reguliert, wobei das Kältemittel auf maximal minus 6 °C gekühlt wird. Wenn der Trockenmassegehalt im Bier 3,5...3,2 % erreicht, arbeitet der Apparat bei Überdruck mit Nut und Feder. Das Ende der Gärung wird dadurch bestimmt, dass die weitere Abnahme des Massenanteils der Trockensubstanz im Bier innerhalb von 24 Stunden aufhört. Normalerweise wird am fünften Tag der endgültige Massenanteil von 2,2...2,5 % der Trockensubstanz erreicht. Anschließend wird das Kältemittel in den Kegelmantel geleitet, wo es abkühlt und einen dichten Hefeniederschlag bei einer Temperatur von 0,5 bis 1,5 °C bildet. Im zylindrischen Teil wird die Temperatur von 13...14 °C 6...7 Tage lang aufrechterhalten. Die gleiche Temperatur fördert die Reduktion von Diacetyl zu Acetoin. Dann wird die Temperatur des Bieres (0,5...1,5 °C) durch die Mäntel im gesamten zylindrischen Teil des TsKBA ausgeglichen. In diesem Fall wird der Spundwanddruck im TsKBA 6...7 Tage lang bei 0,05...0,07 MPa gehalten. 10 Tage nach Beginn der Gärung wird die erste Hefe aus dem Anschluss des konischen Teils des TsKBA entfernt. Vor der Klärung des Bieres wird eine zweite Hefeentfernung durchgeführt und anschließend wird das Bier zur Trennung und Filtration geschickt. Eine zusätzliche Kühlung des fertigen Bieres (2 °C) in Sammlungen erfolgt bei 0,03...0,05 MPa, wird 12...24 Stunden lang aufbewahrt und in Flaschen abgefüllt. Mit TsKBA wird Bier hergestellt Massenanteil Trockenmasse in der Stammwürze 11, 12 und 13 %.

Somit ist im Prozess der Gärung in TsKBA dank des großen Einheitsvolumens der Apparatur die Kombination von Hauptgärung und Nachgärung in einem Gefäß der Einsatz angestiegene Temperaturen Durch die Gärung und das Volumen der beimpften Hefe verkürzt sich die Dauer des Prozesses um etwa die Hälfte.

Die wirtschaftlichste Art der Gärung und Nachgärung von Bier beschleunigter Weg in einem zylindrisch-konischen Gärapparat aus Edelstahl mit polierter Innenfläche.

Dieser Apparat verfügt über vier Kühlmäntel im zylindrischen Teil und einen im konischen Teil (Tabelle 23.2).

Tabelle 23.2. Technische Eigenschaften zylindrisch-konischer Fermenter

Notiz. Bei allen Marken beträgt der Druck im Gerät 0,7 MPa, in den Mänteln 0,4 Pa, die Kältemitteltemperatur beträgt 8 °C.

Die Entstehung von CCT

Seitdem die Brauerei ihre industrielle Phase erreicht hat, besteht der Haupttrend in der Entwicklung neuer Technologien zur Steigerung der Rentabilität. Fast alle Entwicklungen konzentrierten sich auf die Reduzierung des kostspieligen Teils des Brauens (Senkung der Prozesskosten und Reduzierung der Anzahl der Arbeitskräfte) und die Beschleunigung des Anlagenwechsels (so weit wie möglich Verkürzung der Zeit der Gärung und Nachgärung).

Die alte klassische deutsche Brauregel lautete: „Es dauert eine Woche, um die Würze zu gären, und so viele Wochen, wie der Prozentsatz des ursprünglichen Extrakts der Würze zum Gären des Bieres benötigt.“ Doch schon im 19. Jahrhundert verlor es seine Bedeutung. Aufgrund der zunehmenden 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 Gärung und Nachgärung dauerte nur 10-14 Tage (abhängig vom anfänglichen Extraktgehalt). Durch Auswahl einer speziellen Temperatur und technologischer Modus Nathan steigerte die Wachstumsrate der Hefemasse um das 2,5-fache. Schon früh entzog er jungem Bier gewaltsam Kohlensäure, die in dieser Zeit flüchtige Stoffe enthielt, die den unreifen Geschmack des Getränks verursachten. Anschließend wurde das Bier mit reinem Kohlendioxid karbonisiert und abgesetzt. Diese Methode hat sich kaum durchgesetzt. Dem Kommentar tschechischer Experten zufolge erreichte das mit der beschleunigten Methode gebraute Bier laut Nathan „nicht die traditionelle Qualität“. Tschechisches Bier„(Ich denke, dass man das Gleiche mit Sicherheit auch über deutsches Bier sagen kann).

Allerdings versprach diese Technologie eine deutliche Beschleunigung des Anlagenumsatzes, was sie in den Augen vieler gewerblicher Brauereien sehr attraktiv machte. Dies ist ein guter Indikator dafür, was sehr wichtig Schon damals wurde Wert darauf gelegt, die Gesamtzeit des Brühzyklus zu verkürzen.

Laut Zdenek Shubrt, ehemaliger Technologe bei Plsensky Prazdroj a.s., wurde das erste tatsächlich in Betrieb befindliche CCT 1928 in Europa 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 Tankvolumen betrug etwa 80 Kubikmeter (800 Hektoliter). Außerdem wird den Kulmbacher Spezialisten die Ehre zuteil, einen neuen Hefestamm entwickelt zu haben, der für die Gärung im CCT geeignet ist, wo die Höhe der Würzesäule (und damit der Druck auf die Hefezellen) deutlich zugenommen hat. In diesem Fall wurde die relative Größe der Hefezelle um fast die Hälfte reduziert.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 eine Methode der kontinuierlichen Gärung zur Herstellung von Bier in industrieller Maßstab(In der UdSSR wurde es erstmals 1973 in Moskvoretsky eingeführt Brauerei"). Heutzutage dauert der Fermentations- und Nachgärungsprozess typischerweise etwa 15 bis 20 Tage, aber der Trend zur Verkürzung der Produktionszykluszeit hält an. Das größte Hindernis in dieser Hinsicht bleibt die Notwendigkeit, die Qualität des produzierten Bieres (mindestens) aufrechtzuerhalten. Die besten Möglichkeiten hierfür boten, wie sich herausstellte, zylindrisch-konische Tanks.

Darüber hinaus spielte ein weiterer Faktor eine wesentliche Rolle bei der Priorisierung von CCT: mit der Entwicklung Brauindustrie Die Größe vorhandener Gärtanks wird den gestiegenen Anforderungen der Brauer nicht mehr gerecht. Es besteht ein dringender Bedarf an größeren und gleichzeitig wirtschaftlicheren Behältern. Leider ist die Größe von Gärtanks und Lagertanks aus einer Reihe technischer (und technologischer) Gründe begrenzt. All diese Gründe schufen wesentliche Voraussetzungen für die Entstehung zylindrisch-konische Tanks.

Der erste Prototyp eines großvolumigen Gärtanks (einphasiges Herstellungsverfahren) wurde bereits 1908 hergestellt. Der „Vater“ dieses „Vorläufers des CCT“ war derselbe Schweizer Wissenschaftler Nathan. Das Fassungsvermögen des Behälters betrug 100 Hektoliter, der gesamte Produktionszyklus dauerte 12 Tage. Es muss gesagt werden, dass sich die Idee, beim Brauen großvolumige Behälter zu verwenden, zu dieser Zeit nicht durchgesetzt hat: Es entstanden praktisch unlösbare (damals) Probleme. Erstens mit einer verschlechterten Hefesedimentation (die Technologie wurde nicht entwickelt) und der Gewährleistung einer qualitativ hochwertigen Gerätedesinfektion.

Es sei darauf hingewiesen, dass die ersten CCTs aus gewöhnlichem schwarzem Stahl hergestellt und innen mit einem speziellen Harz beschichtet waren. Dieser Schutzanstrich musste regelmäßig erneuert werden. Heutzutage werden CCTs ausschließlich aus Edelstahl gefertigt. Nach Angaben des tschechischen Brauers F. Hlavacek wurde 1957 erstmals in Europa Edelstahl zur Herstellung großvolumiger Behälter verwendet. Die weit verbreitete Verwendung von Edelstahl führte zu einem Wendepunkt in der Weiterentwicklung der Bierproduktionstechnologien.

In den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts begann die „Ära des CCT“ – die rasante Verbreitung von neue Technologie nach Land und Kontinent. Bereits zu diesem Zeitpunkt wurden die TsKT in zylindrisch-konische Gärtanks (TsKTB), zylindrisch-konische Lagertanks (TsKTL) und Uni-Tanks (die die Hauptmerkmale von TsKTB und TsKTL vereinen) unterteilt.

Dank einer erfolgreichen technischen Lösung begann der Aufbau des CCT auf „ frische Luft" Zuvor klang die Idee, Gär- und Lagertanks „nach draußen“, außerhalb des Brauereigeländes, zu bringen, gelinde gesagt etwas abwegig. Die Möglichkeit, es umzusetzen, wurde fast als revolutionär empfunden. Am längsten in Brauprozess Die Gärungs- und Vorgärungsphase dauern an, daher waren die Gärungs- und Lagerhallen die größten Räume der Brauerei. Traditionell bestanden sie aus separaten Räumen, in denen sie untergebracht waren Holzfässer oder Panzer.

Nun waren die Brauer nicht durch die Abmessungen des Gebäudeinneren eingeschränkt, sondern starteten einen unausgesprochenen „Wettbewerb“ – wer würde ein größeres CCT bauen, mehr Bier produzieren und der Konkurrenz einen Schritt voraus sein? Zu diesem Zeitpunkt erreichte das Volumen des CCT bereits 5.000 Hektoliter, der Durchmesser betrug fünf und die Höhe betrug achtzehn Meter. Die meisten davon in den Siebzigern europäische Länder Die Bierproduktionstechnologie bei CCT dominierte eindeutig.

In denselben Jahren wurde die Kühltechnologie des CCT entwickelt und vervollständigt, insbesondere die Art und Reihenfolge der Aktivierung einzelner Kühlmäntel und des Kegels (bekanntlich trägt eine ordnungsgemäße Kühlung des CCT zu einer guten Niederschlagsmenge bei). Hefesediment). Es stellte sich außerdem heraus, dass CCT dazu beiträgt, den geringsten Bitterstoffverlust (ca. 10 %) zu erreichen, die Sättigung des Bieres mit CO2 zu maximieren und das bei der Gärung entstehende Kohlendioxid zu nutzen.
Hauptvorteile und Nachteile von CCT

Das technische Niveau des zylindrisch-konischen Tanks (und der damit verbundenen Ausrüstung) ermöglicht es, bei guten Kenntnissen der Technologie die gleiche hohe Standardqualität des Bieres zu erreichen, das auch bei größten Produktionsmengen hergestellt wird. Gleichzeitig lässt sich der Prozess der Biergärung in einem CCT relativ einfach automatisieren (oder optional computerisieren). Dasselbe gilt für den Prozess des Waschens und Desinfizierens des Tanks.

Relativ hohe Anfangsinvestitionen sind wirtschaftlich dadurch gerechtfertigt, dass mit Hilfe von CCT der Prozess der Biergärung deutlich beschleunigt und damit das Produktionsvolumen gesteigert werden kann. Deshalb ist die CCT-Technologie heute in allen Industrieländern die am weitesten verbreitete Methode zur Bierherstellung.

Durch die gleichzeitige Installation von Fermentations- und Kaltalterungstanks „im laufenden Betrieb“ steigerten die CCT-Konstrukteure die Effizienz bei der Nutzung des Produktionsraums erheblich. Dieser Faktor ist nach wie vor einer der bedeutendsten Zusatzvorteile des Brauens bei CCT.

Bestimmte Schwierigkeiten, die einst die Pioniere des Brauwesens mit der Sedimentation von Hefezellen im CCT hatten, werden heute mit Hilfe bewährter Kühltechniken erfolgreich überwunden und sind von der Kategorie der Probleme in die Kategorie der alltäglichen Arbeitsprobleme übergegangen. Langsam (relativ klassische Version) Die Vermehrung der Hefezellen wird durch eine stärkere Belüftung der Würze kompensiert und große Dosen Hefe eingeführt.

CCT kann das Arbeitsumfeld erheblich verbessern und darüber hinaus die Arbeitsproduktivität erheblich steigern und die Produktionskosten senken. Die Möglichkeit, alle Kühlmäntel im autonomen Modus zu betreiben, macht den CCT-Kühlmodus flexibel und effizient. Ein weiterer zusätzlicher Vorteil zylindrisch-konischer Tanks besteht darin, dass sich absetzende Hefen aus diesen Behältern schnell entfernt werden können.

Zu den Hauptnachteilen von CCT gehört die Unmöglichkeit, die auf der Oberfläche der gärenden Würze gebildeten Hefedecks vollständig zu beseitigen, und die (im Vergleich zum Bottich) längere Sedimentationszeit der Hefezellen. Darüber hinaus ist es im TsKTB erforderlich, etwa 20 % des Gesamtvolumens des Tanks für den dort gebildeten Schaum zu reservieren, was die Produktionseffizienz des Tanks deutlich verringert. Allerdings sind in herkömmlichen Gärtanks auch etwa 20 % des freien Raums reserviert. CKTL hat diesen Nachteil in geringerem Maße (freier Raum 10 %).

Wenn wir über die effektivsten Bedingungen für den Einsatz von CCT sprechen, sollte gesondert betont werden, dass der Sinn des Einsatzes von CCT in dem von Nathan entdeckten Effekt liegt: Eine Erhöhung des hydrostatischen Drucks der Biersäule trägt zur beschleunigten Anreicherung von CO2 bei es während der Nachgärung (die Geschwindigkeit und der Grad der CO2-Anreicherung wiederum hängen direkt von der Geschwindigkeit der Bildung des organoleptischen Bouquets des Bieres, d. h. seiner Reifung, ab). Dadurch wird die Dauer des Brühzyklus verkürzt. Am meisten einfache Möglichkeit Um die Höhe der Würzesäule zu erhöhen, wird der verwendete Behälter „auf den Kolben“ gestellt und erhält einen zylindrisch-konischen Tank anstelle eines horizontalen, was Nathan tatsächlich getan hat.

In diesem Zusammenhang wird deutlich, warum das Fassungsvermögen des CCT (bei Standardtankproportionen) mindestens 20 Hektoliter betragen sollte – sonst erreichen wir nicht die erforderliche Höhe der Biersäule, die den Mechanismus der beschleunigten Anreicherung von Kohlendioxid auslösen sollte bei Bluthochdruck. Es ist auch zu bedenken, dass bei 20-30 Hektolitern nur die „Wirkung“ von CCT beobachtet wird. Die Reifung des Bieres wird sich hier innerhalb weniger Tage beschleunigen. Wirklich wirksam wird CCT ab 150-200 Hektolitern (die Menge für eine durchschnittliche Brauerei, nicht für eine Minibrauerei). Daher lässt sich der Einsatz vertikal angeordneter Gär- und Nachgärtanks in Minibrauereien vor allem mit dem Wunsch erklären, 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. Diese Beschichtung musste regelmäßig erneuert werden. Heutzutage werden CCTs ausschließlich aus Edelstahl hergestellt (normalerweise die Güteklasse DIN 1.4301, es können jedoch auch die widerstandsfähigeren und teureren Werkstoffe AISI 304 oder AISI 316L verwendet werden). Wie oben erwähnt, ist dieses Material völlig neutral und beständig gegenüber den Auswirkungen von Bier und seinen Fermentationsprodukten sowie Hygienemitteln.

Edelstahl ist heute das optimale Material. Es ist jedoch zu beachten, 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 Hygieneprodukte);
• für den Fall, dass das Schweißen von Edelstahl nicht in einer Inertgasatmosphäre (z. B. Argon) durchgeführt wurde. Dann kommt es in dem Bereich, der hohen Temperaturen ausgesetzt ist, zu einer radikalen Veränderung der Eigenschaften des Stahls;
• in Kontakt mit gewöhnlichem Stahl. In diesem Fall reicht der Kontakt mit einer verschlissenen oder rostigen Stelle aus gewöhnlichem Stahl aus, damit Korrosion entsteht.

3.6.1.1. Horizontale Gärtanks(siehe Abschnitt 3.4.2.4) werden zu 75–80 % mit intensiv belüfteter Würze beladen und zu mindestens 50 % von Sedimenten aus suspendierter gekühlter Würze befreit. Die Hefezugabe erfolgt üblicherweise in einer Menge von 0,5–1,0 l/hl.

Um CO 2 zu gewinnen, wird eine „offene“ oder „geschlossene“ Gärung bei Höchsttemperaturen von 8-9 °C durchgeführt. Dabei kommt es zu einer starken Konvektion, wodurch die Gärung im Vergleich zu Gärtanks beschleunigt wird und die Gärung auf den normalen Gehalt an Restextraktstoffen um etwa einen Tag verkürzt wird. Die Zirkulation des Bieres wird durch außen angebrachte Kühltaschen gefördert. Die Aufrechterhaltung der Maximaltemperatur übernimmt das obere Kühlsystem, zur Kühlung auf die Endtemperatur wird das zweite Kühlsystem im Gegenstrom zugeschaltet. Das Absetzen der Hefe in solchen Behältern ist aufgrund der stärkeren Konvektion mitunter schwierig. Sie benötigen eine längere Eingewöhnungszeit, wodurch der oben genannte Zeitgewinn ausgeglichen wird. Um die Sedimentation der Hefe zu verbessern, sollte die Konvektion etwa 24 Stunden vor dem Umpumpen des Bieres zur Nachgärung abgeschlossen sein, d. h. zu diesem Zeitpunkt sollte die Endtemperatur bereits erreicht sein. Die Bildung von Hefesedimenten wird durch die Kühlzone am tiefsten Punkt des Tanks erleichtert. Positiver Effekt Es kann sogar eine weitere Gärung erfolgen, indem man darauf wartet, dass sich die Hefe bei einer Temperatur von 3–5 °C absetzt, und dann mit der für die Nachgärung erforderlichen Anzahl von Locken vermischt. Ohne dies liegt der Hefegehalt in Bier, das mit Restextrakt gepumpt wird, in der Größenordnung von 20–30 Millionen Zellen/1 ml, und oft ist dieses Bier durch einen hefigen oder bitter-hefigen Nachgeschmack gekennzeichnet.

Durch das Aufsteigen von CO 2 -Blasen wird das Deck gut geformt. Während einer eintägigen Sedimentationspause fällt es in der Regel nicht ab und setzt sich beim Umpumpen des Bieres zur Nachgärung an den Behälterwänden ab. Der Gehalt an Bitterstoffen in jungen und fertiges Bier, das in geschlossenen Behältern gewonnen wird, ist etwa 10 % höher als der von Bier, das in offenen Behältern gewonnen wird. Das Sammeln von Hefe in langen Behältern ist etwas schwieriger, aber ein zufriedenstellendes Ergebnis kann entweder mit einer Teleskopschaufel durch Rühren mit Wasser oder letztendlich durch Umgehen des Tanks erzielt werden, wofür es ratsam ist, eine zusätzliche Luke an der Rückseite anzubringen Stirnwand des Tanks.

Da Hefe Bestandteile des Decks enthält, muss diese mit Rüttelsieben gereinigt werden. In einzelnen Schichten vergorenen Bieres kann der Hefegehalt variieren, daher ist auf eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Jungbiers zu achten.

3.6.1.2. Vertikale Gärtanks in zylindrisch-konischer Bauweise(siehe Abschnitt 3.4.2.5) werden wie liegende Tanks beladen. Durch das Aufsteigen der CO 2 -Blasen entsteht Konvektion, die durch die Abkühlung verstärkt wird. Die Verbindung nur der oberen Kühlzone führt zu einer stärkeren Konvektion als die Verbindung mehrerer Zonen oder der gesamten Kühlfläche im zylindrischen Teil des Tanks. Das Aufsteigen der Blasen (ihre Geschwindigkeit beträgt etwa 0,3 m/s) stimuliert den Kontakt der Hefe mit dem Substrat und erhöht dadurch die Geschwindigkeit der Gärung und der dabei ablaufenden Prozesse. Dies erklärt trotz der Höhenlage die außergewöhnliche Homogenität der vergorenen Flüssigkeit. In solchen Tanks kommt es während der Gärung zu einer hervorragenden Sedimentation der Hefe. Bereits während der Intensivphase erfasst die nach oben gerichtete turbulente Strömung etwas weniger Hefe als die nach unten gerichtete Strömung (sofern der Kegelteil bereits leicht abgekühlt ist). Durch die Kühlung des Bodens werden Turbulenzen reduziert, was das Absetzen der Hefe erleichtert. Die Hefemenge, die in einem Volumen von etwa 0,71 l (20 Millionen Zellen, siehe Abschnitt 3.4.3.2) dosiert wird, kann im Hochkräuselungsstadium 70–75 Millionen Zellen betragen.

Bevor das Bier zur Nachgärung gepumpt wird, erhöht sich die Hefebiomasse je nach Technologie um das 3- bis 3,5-fache. Wie wir bereits festgestellt haben, unterscheiden sich die einzelnen Schichten des Gärsubstrats weder im Gärgrad und in der Temperatur noch im Inhalt Nebenprodukte Fermentation. Der CO 2 -Gehalt aufgrund der Konvektion ist auch in sehr hohen Tanks gleich, und solange Konvektion vorhanden ist, unterscheiden sich die obere und untere Zone nicht im Hefegehalt (ihre höhere Konzentration ist nur im Kegelteil zu erkennen). Diese Konvektions- und Druckfaktoren sind der Grund dafür, dass die Freisetzung von Bitterstoffen, wie in den oben diskutierten horizontalen Tanks, um 10-15 % geringer ist als in offenen Tanks. Die Gärdauer beträgt bei normalen Temperaturen von 8-9 °C nur 5-6 Tage (sofern keine zusätzliche Zeit erforderlich ist, um den Endgärungsgrad und die Sedimentation der Hefe zu erreichen).

Die Ernte der Hefe ist relativ einfach: Sie fließt nach einem kurzen, intensiven Abfluss aus dem konischen Teil des Gärtanks nach unten, um Verunreinigungen (Suspension und abgestorbene Hefezellen) zu entfernen, bis die Farbe der Flüssigkeit anzeigt, dass ein Übergang zum Lagerbier möglich ist Panzer. Um ein Festsetzen des Bieres zu verhindern, sollte die Hefe langsam (über 60-80 Minuten) entfernt werden. Ihre Konsistenz kann als matschig bezeichnet werden, durch den Druckabfall der Flüssigkeitssäule im Gärtank kommt es jedoch zu einer entsprechenden Volumenzunahme und die Hefe wird schaumig.

Technologie zum Pumpen von Bier für die Nachgärung oder andere Zwecke technologische Operationen während der Nachgärung bleiben sie traditionell (siehe Abschnitt 3.5.3.1). Wenn mit Restextrakt gepumpt wird, ermöglicht die Gegenstromkühlung (z. B. von 9 auf 5 °C) für 24 Stunden in Kombination mit der Bildung von CO 2 die Aufrechterhaltung einer guten Gleichmäßigkeit des Jungbiers aufgrund einer Verringerung des Extraktgehalts um 0,5 -0,8 % in dieser Zeit. Der Hefegehalt ist zum Zeitpunkt der Bierförderung zur Nachgärung gleich und liegt bei 10-15 Millionen Zellen. Wenn dieses Bier mit einem Mischer auf Tanks mit entsprechendem Volumen so verteilt wird, dass jeder Tank zu einem bestimmten Zeitpunkt das gleiche Bier erhält, ist gewährleistet, dass der Inhalt aller Tanks die gleichen Eigenschaften aufweist. Zu Beginn des Bierpumpens für die Nachgärung wird immer Hefe von den Wänden des Kegels aufgefangen. Die Nachgärung verläuft wie in anderen Gärtanks und die Hefe setzt sich etwas schneller ab.

Aus technologischer Sicht ist der verkürzte Gärzyklus nicht ideal (Bier muss am Wochenende oder am Ende der Woche abgepumpt werden). Darüber hinaus scheint es schwierig zu sein, die erforderliche Qualität von Jungbier (hinsichtlich Extrakt, Hefegehalt usw.) zu erhalten, insbesondere wenn mehrere Tanks an einem Tag gepumpt werden müssen, da eine Verschiebung beispielsweise um 6 Stunden dazu führen kann große Veränderungen dieser Werte. In diesem Fall wird es als ratsam erachtet, die Gärung und Sedimentation der Hefe fortzusetzen und eine weitere Gärung durch den Einsatz von Locken durchzuführen. Wird beispielsweise Bier einen Tag später zur Nachgärung umgepumpt, die Temperatur aber weiterhin bei 4,0–5,0 °C gehalten, liegt der Gärgrad um 3–6 % unter dem Endwert und der Hefegehalt wird von 10 Millionen Zellen auf 2-3 Millionen sinken. In diesem Zusammenhang ist auf eine gleichmäßige Verteilung des Jungbiers und eine gleichmäßige Durchmischung mit Locken (10-12 % bei einem Gärungsgrad von 25-35 % und einer Zahl) zu achten von Hefezellen von mehr als 50 Millionen). Dank dieser Maßnahmen wird bereits zu Beginn der Nachgärung das gewohnte Extrakt- und Hefezellgehalt erreicht. In diesem Fall beginnt die Gärung unabhängig von der restlichen Hefemenge gut und das Bier ist weich. angenehmer Geschmack und erlaubt im Gegensatz zu „normal“ gepumptem Bier mehr hoher Inhalt Bitterstoffe.

Der Tank sollte so groß sein, dass er in einem halben Tag gefüllt werden kann. Bei größeren Tanks wird dies durch Koordinierung der Pumpzeit aus dem Pitching-Tank oder Flotationstank erreicht. Wenn die Abfüllung sehr lange andauert, kommt es aufgrund der höheren Temperatur bei der Hefezugabe und der Gärung zu starken Turbulenzen im Behälter aktive Phase, vergleichbar mit Fermentationsbedingungen unter Rühren. Gleichzeitig erhält das Bier einen „leeren“ Geschmack, da es sehr schnell auffällt. große Menge Protein werden weniger flüchtige Säuren gebildet und es entsteht ein ungünstiges Verhältnis von Estern und höheren Alkoholen. Je mehr „Gesamtdiacetyl“ 1–2 Tage später erreicht wird, desto mehr „Gesamtdiacetyl“ wird gebildet, und ein Absinken des Gehalts vor dem Ende der Gärung oder Reifung stellt ernsthafte Probleme dar.

Daher ist es nicht ratsam, beim ersten Aufguss einmalig Hefe hinzuzufügen und nachzufüllen Samenhefe innerhalb von 24 Stunden auch bei intensiver Belüftung. Wenn Sie sich beim letzten Brauen einer Biercharge weigern, Luft einzuleiten, kann dies zu einer Schichtung des Bieres führen: Der bereits vergorene und dementsprechend leichtere Teil der Flüssigkeitssäule befindet sich im oberen Teil des Tanks, während er sich im oberen Teil des Tanks befindet Im unteren Teil ist noch kein Rückgang der Extraktivität festzustellen. Diese Abnahme der Extraktivität tritt nur bei erhöhter Konvektion infolge der Abkühlung des oberen (fermentierten) Teils der Flüssigkeit auf, was hinsichtlich mikrobiologischer Indikatoren unsicher ist.

Unter Berücksichtigung des oben Gesagten empfiehlt sich die oben beschriebene Pumptechnik: Wenn die Sude, in die zuerst die Hefe gegeben wurde (bei etwas niedrigerer Temperatur und der zugegebenen Hefemenge), 16 Stunden lang im Hefeaufstellfach stehen, dann der letzte braut (mit mehr hohe Temperatur und die zugegebene Hefemenge) wird nach 4-6 Stunden umgepumpt. Zum Zeitpunkt des Mischens sollten sich die Temperaturen angeglichen haben. Bei direkter Zugabe von Hefe großer Tank Es ist auch möglich, den Prozess mit niedrigeren Temperaturen und einer niedrigeren Hefezugabe zu starten und diese mit zunehmender Tankfüllung zu erhöhen.

Da diesem Vorgang keine Klärung der Kaltwürze vorausgeht, empfiehlt es sich, vor der Zugabe von Saathefe durch Zugabe zum nächsten Sud die heiße Würze, die sich während dieser Zeit im Kegelteil abgesetzt hat, durch sorgfältiges Ausschlämmen zu entfernen. Ist dies aufgrund der beschleunigten Befüllung des Tanks nicht möglich, sollte dieser Vorgang 6-8 Stunden nach vollständiger Befüllung durchgeführt werden. Dabei handelt es sich um einen zusätzlichen Reinigungsschritt, der sich positiv auf die Eigenschaften von Bier und Hefe auswirkt.

3.6.1.3. Vertikale Sneakers mit flachem Boden(„Asahi-Slipper“, siehe Abschnitt 3.4.2.6) zeichnen sich aufgrund ihrer Geometrie (Längen-Höhen-Verhältnis - 1:1-1,5) und der begrenzten Höhe von 8-10 m durch eine verminderte Konvektion aus, junges Bier hat jedoch absolut die gleiche Eigenschaften. Obwohl das Absetzen der Hefe in der letzten Phase der Hauptgärung zu einer zufriedenstellenden Hefeausbeute führt, liegt eine beträchtliche Anzahl davon auch in Form einer Suspension vor (25-30 Millionen Zellen). Durch längere Sedimentation oder den Einsatz von Separatoren für Jungbier beim Umpumpen zur Nachgärung sinkt der Hefegehalt dann auf normale Werte. Gleichzeitig wird durch die Entleerung mittels Schwimmer eine gleichmäßige Beladung des Abscheiders ermöglicht. Die restliche Hefe im Tank wird wie gewohnt aufgefangen.

3.6.1.4. Vertikale Tanks mit flachem, konischem Boden(siehe Abschnitt 2.4.3.7) zeichnen sich durch ein Länge-zu-Höhe-Verhältnis von 1:1-1,5 aus, und die sogenannten „Unitankas“ sind nur 1:1 (die Fermentationsbedingungen in ihnen entsprechen den Fermentationsbedingungen in der). „Asahi-Panzer“). Durch die in individuellen Ausführungen vorgesehene Kühlung des konischen Bodens wird während der Gegenstromkühlphase ein gutes Absetzen der Hefe erreicht. Hefe wird nach dem Umpumpen von Jungbier zur Nachgärung gesammelt und auf einem Rüttelsieb gereinigt, da sich die Hefe an der Oberfläche der Flüssigkeit ablagert oder Bitterstoffpartikel suspendiert.

3.6.1.5. Der Einsatz von vertikalen Gärtanks in der Nachgärungsabteilung. Der Vorteil solcher Tanks besteht darin, dass es dank des darauf montierten Kühlers möglich ist, die Temperatur während der Gärung des Extrakts zu regulieren und so bereitzustellen positiver Einfluss zur Bierreifung. Der CO 2 -Gehalt in den einzelnen Schichten bleibt sowohl während der Gärung als auch während der Nachgärung konstant, solange Konvektion stattfindet. Gleichzeitig führt der Druckabfall beim aufsteigenden Bier nicht zu einer Verringerung des CO 2 -Gehalts. Unterschiede treten erst dann auf, wenn die Konvektion aufgrund intensiver Nachgärung stoppt und die Flüssigkeitsbewegung unter dem Einfluss von Temperaturunterschieden abgeschwächt wird (z. B. durch Abkühlung von 5 auf 3 °C). Diese geringe Schichtung kann durch kurzzeitiges Einblasen von CO 2 ausgeglichen werden. Diese Maßnahme dient auch dazu, die Temperatur weiter unter die maximale Dichte (+3 °C) zu senken.

Die Klärung von Bier unter dem Einfluss eines höheren hydrostatischen Drucks ist in vertikalen Tanks schlechter als in horizontalen und die Hefe setzt sich langsamer ab. Beim CCT muss die Hefe vor der Bierabgabe abgeschöpft werden, was aufgrund der starken Sedimentation der Hefe mitunter zu Schwierigkeiten führen kann. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Inhalt des Kegelteils am Vortag zu filtern, um die frisch gewaschene Filterschicht nicht übermäßig zu belasten.

In Asahi-Panzern und ähnlichen Designs Bierabscheider werden zum Entladen von Filtern verwendet. In Asahi Tanks gleicht der Schwimmer geringfügige Unterschiede im CO 2 -Gehalt aus. Die einfache Handhabung solcher Tanks, auch für die Reifung von Bier in der Nachgärungsabteilung, trägt zu ihrer Einführung und Verbreitung bei. Dank der gezielten Gärung ist das Bier nach 3-4 Wochen fertig. (d. h. ein Drittel kürzer als die übliche Reifezeit in der Fermentationsabteilung) gilt als reif und hat einen tadellosen Geschmack erlangt.

Ein-Tank-Methode. Im CCT besteht nach der Freisetzung der Hefe die Möglichkeit, die Reifung im selben Behälter durchzuführen. Um den zum Heben vorgesehenen Raum auszufüllen und den gewünschten CO 2 -Gehalt zu erhalten, werden die Tanks zu 12–15 % mit Locken mit einem Gärungsgrad von 25–35 % gefüllt. Dadurch wird die Hefeschicht weggespült und es ist wichtig, dass das Bier gründlich gemischt ist und sich auf hohem Niveau im Tank befindet. In der Regel dauert das Rühren 3 Tage, die Dauer kann jedoch durch Einblasen von CO 2 verkürzt werden.

Manchmal wird vergorenes Bier aus einem Paralleltank hinzugefügt, um den verfügbaren Platz zu füllen. Brauereien verzichten jedoch häufig darauf, das Bier zu bewegen, um zusätzliche Anpassungen und Reinigungsarbeiten zu vermeiden.

In Asahi-Tanks wird Jungbier nach Erreichen eines Fermentationsgrads, der etwa 5 % unter dem FCC liegt, aus dem Tank entnommen, einem Jungbierabscheider und einem daran angeschlossenen Plattenkühler zugeführt und dann über einen Schwimmer in die Mitte des Tanks zurückgeführt flüssige Schicht. Dadurch wird der Hefegehalt im Bier für die anschließende Reifung auf 10-20 Millionen Zellen reduziert.

3.6.1.6. In einigen Ländern verwenden sie, um den Platz zum Heben zu reduzieren, insbesondere in hohen, schmalen Tanks und bei der Durchführung einer „warmen“ Gärung Entschäumer auf Silikonbasis. Normalerweise reichen 4–8 g Antischaummittel/hl aus, um ein Aufschäumen des Decks zu verhindern. Die Gärtanks können somit mit 5 % Freiraum gefüllt werden. Stoffe, die durch einen starken pH-Wert-Abfall ausfallen (Proteine, Polyphenole und Bitterstoffe), bleiben suspendiert und werden durch Sedimentation bei der Nachgärung und bei der Klärung des Bieres teilweise entfernt. Der Entschäumer wird bei der Filtration durch einen Kieselgurfilter aus dem Bier entfernt, so dass er entweder überhaupt nicht im Bier verbleibt oder im Bier vorhanden ist mindestens hinzufügen, wodurch die Schaumfähigkeit des Bieres nicht beeinträchtigt wird (der Einsatz von Entschäumern ist in Deutschland verboten).

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