Многие эксплуатируют оборудование для розлива, что называется "спустя рукава". Не проводят периодическую очистку и промывку. Забывают менять воду в проточном охладителе и пр. Следствием нарушения правил эксплуатации оборудования являются частые поломки и выход из строя линии.
Сегодня этой статьей начинается цикл статей: "Правильная эксплуатация оборудования - довольные клиенты и рост прибыли"
И так приступим.
Функции газа в системе розлива
Многие наверняка представляют, как работает система пивного оборудования. Все достаточно просто, чтобы пиво наливалось в бокал, или в бутылку необходимо давление в контуре с газом (углекислотой). Давление передается от газового баллона с редуктором, по газовой магистрали к заборной головке (или раздаточной) см. рис 1.
Рис 1. Газовый редуктор
Попадая внутрь кега, газ вытисняет пиво, и оно по трубкам от заборной головки идет уже к крану с пивом (либо к кобре или колонне, либо к пеногасителю).
Также, газовая магистраль может идти и к кранам для беспенного розлива (пеногаситель), в случае их использования в системе. В пеногасителе, углекислотный газ исполняет функцию заполнителя бутылки перед наполнением пива. Газ не дает образовываться пене в бутылке, поддерживая повышенное давление в ней. Подробнее вы можете прочесть в статье о пенагосителях: «Пеногаситель - король малого бизнеса».
Поиск максимально допустимого давления
Разобравшись, какие функции выполняет газовая магистраль, подходим к вопросу из заголовка статьи: «Какое давление нормально в газовой системе». Подсказки можно найти на самом оборудовании, которое составляет систему.
Обратимся к шлангу для подачи газа, в основном на всех высококачественных шлангах нанесена маркировка «max 3 bar», это означает, что максимальное давление, при котором может работать шланг, составляет: 3 бара, или ~3 атмосферы.
Перейдем к главному узлу газовой системы: Газовому редуктору.
Редуктор служит для того чтоб, высокое давление от баллона (50-100 bar), понизить до нормального (как мы пока узнали до 3-ёх бар).
Считывание показания манометров
Обратимся к шкале манометров на редукторе рис 2. Мы видим два манометра, один с большими показателями (А), другой с меньшими (Б).
Рис 2. Газовый редуктор. Маноматры А и Б.
Манометр "А", отвечает за давление в самом баллоне. Большие цифры обусловлены тем, что в баллоне газ находиться под большим давлением в жидком состоянии. На шкале видно, низкое давление (красная зона), составляет 30 бар и ниже. Это индикатор того, что запас углекислоты в баллоне подходит к концу. Если стрелка находиться в красной зоне, это сигнализирует о том, что газ заканчивается скоро баллон потребует замены.
Внимание! При нулевом показателе на заполненном баллоне убедитесь, что вентиль на самом баллоне открыт. При снятие редуктора с баллона убедитесь, что вентиль на болоне плотно закрыт!
Поиск нормального давления в системе
Разобравшись с максимальным давлением, напомню это 3 бара, пытаемся найти хоть какие-то данные о минимальном давлении, в инструкциях к оборудованию, перелистав несколько инструкций, находим косвенное подтверждение нужному давлению в инструкции к проточным охладителям Gamco.
В ней прямо написано: «Откройте подачу углекислоты вентилем на баллоне и установите рассчитанное рабочее давление. Необходимо иметь в виду, что величина давления зависит от сорта пива и длины трубопроводов от КЕГа до разливного крана, поэтому возможна незначительная корректировка полученного значения. Точное значение рабочего давления рассчитывается с помощью специальной линейки ».
Из этого можно получить вывод: уровень давления в магистрали дело исключительно индивидуальное, по опыту, скажу, больше Вас не мучая: Нормальное давление обычно колеблиться от 2 до 2,5 бар!
Как настроить давление
Предлагаю сильно не заостряться на «линейке для давления», и пройти по инструкции дальше, цитирую таблицу поиска неисправности и регулировки охладителя:
Из таблицы можно почерпнуть, как настроить правильное давление в баллоне опытным путем. Обращаю Ваше внимание, система должна быть исправна и проверенна на герметичность и утечки. Остальное оборудование должно быть также исправно.
Подведем итоги:
Нормальное давление в газовой магистрали составляет: 2 - 2,5 бара .
Максимальное допустимое давление составляет 3 бара .
Точная величина подбирается индивидуально и зависит от конфигурации оборудования и условий эксплуатации.
Эти операции необходимы для насыщения пива углекислым газом, осветления и созревания, в процессе которого улучшается вкус и аромат пива.
При дображивании, как и при главном брожении, основным процессом является спиртовое брожение, но оно протекает медленно, потому что ведется при температуре 0-2°С. Молодое пиво содержит около 0,2% (к массе) углекислого газа. Для насыщения пива до стандартной концентрации углекислоты (0,3-0,35%) в молодом пиве на дображивание оставляют около 1 % экстрактивных веществ. Чтобы повысить растворимость углекислого газа, дображивание проводят при давлении 0,03-0,05 МПа. Осветление пива наступает после окончания брожения, когда оседающие дрожжи захватывают, частицы белков и хмелевых смол и увлекают их в осадок, при этом пиво не только осветляется, но и теряет грубую горечь. При созревании пива уменьшается количество альдегидов и нарастает содержание эфиров, высших спиртов и кислот, в результате чего пиво приобретает тонкий вкус и аромат.
В лагерный танк молодое пиво подается снизу. После наполнения танка шпунтовое отверстие оставляют приоткрытым, чтобы выпустить воздух, вытесняемый из газового пространства выделяющейся при дображивании углекислотой. Затем танк шпунтуют, присоединяя шпунтаппарат, отрегулированный на давление 0,03-0,05 МПа. Продолжительность дображивания и выдержки зависит от сорта пива. Жигулевское пиво выдерживают 21 сут, рижское и московское - 42, мартовское и украинское - 30, ленинградское - 90 сут. Готовое пиво передают на осветление. По мере опорожнения танка в него подают сжатый воздух или, лучше, углекислый газ, чтобы поддерживать постоянное давление в танке и тем предотвратить вспенивание пива и потери углекислого газа вследствие уменьшения его растворимости.
После спуска пива на дне танка остается осадок (лагерный отстой), состоящий из дрожжей, белков и хмелевых смол. Его собирают в сборник, отстаивают, сепарируют или фильтруют. Выделенное пиво используют вместе с другими отходами пива (так называемое смарочное пиво), а густую часть отстоя присоединяют к избыточным дрожжам и реализуют.
Брожение сусла и дображивание пива- наиболее длительные
процессы в производстве пива, требующие применения большого количества емкостей
и больших производственных площадей. Для сокращения производственных площадей
бродильно-лагерных отделений переходят на использование танков большой
вместимости (диаметром 4- 8 м
и высотой 7-10 м), имеющих изоляцию и наружное охлаждение, что позволяет
размещать их на открытой площадке. Перспективно использование
цилиндро-конических танков, в которых совмещают главное брожение и дображивание
пива.
ВНИИПБП разработал и внедрил на Москворецком пивоваренном заводе (в Москве) способ непрерывного брожения и дображивания пива в обычных танках, соединенных переточными трубами в батареи. По этому способу весь процесс сбраживания жигулевского пива проходит за 15 сут вместо обычных 28, а коэффициент использования производственной площади увеличивается более чем в 1,5 раза.
Ускоренный способ приготовления жигулевского пива, разработанный ВНИИПБПом, основан на сбраживании сусла в отсутствие кислорода, вследствие чего в пиве мало образуется альдегидов, поэтому созревание его происходит быстрее. Дображивание пива ведут при температуре 4°С и в изотермических условиях, когда температура пива в танках и в помещении одинаковая. Это исключает возникновение конвекционных токов в пиве, препятствующих оседанию взвесей, и оно быстрее осветляется.
Кислород растворяется главным образом в процессе охлаждения сусла, поэтому охлаждение и осветление сусла ведут в закрытых аппаратах (в сепараторах и пластинчатых теплообменниках). Кроме того, при подаче сусла в бродильный танк в суслопровод вдувают углекислый газ, в результате чего над поверхностью образуется пенный углекислый слой, исключающий соприкосновение сусла с воздухом. Количество семенных дрожжей увеличивают до 0,7-1 л на 1 гл сусла. Главное брожение проводят при температуре 7- 8°С. Для ускорения брожения сусло перемешивают продуванием через барботер углекислого газа 1 раз в смену в течение 5-10 мин. Главное брожение заканчивается через 5-5,5 сут. Молодое пиво охлаждают до 4-5°С и спускают в лагерный танк, при этом в ток пива также вдувают углекислый газ. Когда танк заполнится на 1/10 вместимости, подачу углекислоты прекращают. После заполнения танк немедленно шпунтуют и во время дображивания поддерживают давление 0,04-0,05 МПа. Дображивание и выдержку пива ведут 11 сут, затем его передают на осветление. Перед осветлением пиво охлаждают на пластинчатом теплообменнике до 0-1°С с тем, чтобы удержать СО 2 , содержащийся в пиве в пересыщенном состоянии, и не допустить вспенивания, связанного с большими потерями пива.
Ускоренный способ производства жигулевского пива позволяет в 1,6 раза сократить длительность производственного цикла и на 30% повысить производительность завода.
Продукция пивоваренных заводов - пиво - является слабоалкогольным напитком. Приготовляется пиво в основном из ячменного солода и хмеля. На разных этапах технологического процесса ячменное сусло подвергается биохимическим превращениям под действием ферментов как солода, так и пивоваренных дрожжей. Необходимые для дрожжей питательные вещества - углеводы, аминокислоты и минеральные соли - содержатся в пивном сусле.
Технологический процесс пивоварения включает следующие стадии: производство солода, варка сусла, сбраживание пивного сусла (главное брожение), выдержка и созревание пива (дображивание), фильтрация и розлив. Для производства солода ячмень замачивают, проращивают и сушат.
В процессе солодоращения в зерне накапливаются ферменты, которые затем превращают крахмал зерна в сбраживаемые сахара, а белки зерна в аминокислоты. При сушке солода под влиянием высокой температуры образуются ароматические вещества, придающие пиву характерные запах и вкус.
Сложной технологической стадией является варка сусла. Измельченный солод обрабатывают теплой водой, и под действием ферментов в раствор переходит 75 % сухих веществ солода. Варку производят в несколько этапов. Температуру регулируют так, чтобы создавались наилучшие условия для действия амилолитических (расщепляющих крахмал) и протеолитических (расщепляющих белки) ферментов. При кипячении сусла белки коагулируют, а вещества хмеля растворяются и придают суслу характерные горечь и аромат.
Процесс брожения пивного сусла разделяется, как было указано выше, на два периода - главное брожение и дображивание. Главное брожение протекает в бродильных чанах (открытых емкостях) или танках (закрытых емкостях).
В зависимости от свойств применяемых дрожжей брожение может быть низовым (холодным - при температуре 6-10°С) и верховым (теплым - при температуре 14-25°С). В результате брожения в пиве накапливаются 3-8 % алкоголя, до 0,4 % углекислого г аза и побочные продукты.
Главное брожение ведут до получения определенного количества алкоголя, соответствующего данному сорту.
Основная масса дрожжей оседает на дно сосуда, и лишь часть остается в молодом пиве на стадии дображивания. Эта стадия протекает в герметически закрытых емкостях, под давлением при температуре около 0 °С и состоит в медленном дображивании остатка сахаров, насыщении пива СО 2 и оседании дрожжей.
При созревании в пиве происходят сложные биохимические превращения веществ и изменяются органолептические показатели. После главного брожения продукт приобретает вкус и аромат (букет) готового напитка.
Важнейшие процессы при сбраживании пивного сусла дрожжами показаны на схеме 4. Пиво осветляется вследствие оседания дрожжей и различных взвесей - белковых частичек, хмелевых смол и др. Для полного осветления пиво фильтруют и разливают в бутылки и бочки под давлением.
Схема 4. Важнейшие процессы при сбраживаний пивного сусла.
Так производят пиво по классической технологии. Однако в последние десятилетия разработаны и применяются новые прогрессивные способы, позволяющие сократить длительность технологических стадий. Таких способов два: производство пива в непрерывном потоке и в крупных вертикальных емкостях - цилиндроконических танках (ЦКТ).
Технология производства пива в ЦКТ состоит в следующем. Танк заполняют на 80-85 % охлажденным суслом при температуре 8-10°С в течение суток, для чего используют 4 варки: первую порцию сусла аэрируют и в нее задают дрожжи. Брожение протекает при температуре 12-13 °С, после достижения конечной степени сбраживания пиво охлаждают до 0,5-1,5°С и выдерживают еще 6-7 сут.
В настоящее время по этой прогрессивной технологии производят не только жигулевское пиво, но и сортовое: 12 %-ное пиво за 18-20 сут вместо 38 и 13 %-ное - в течение 22 сут вместо 50. При этом достигается значительный экономический эффект и получается продукция высокого качества. Технология производства пива в ЦКТ широко применяется в нашей стране.
При проведении брожения и созревания в ЦКТ менее чем за три недели необходимо обращать особое внимание на некоторые технологические параметры, тем более, что визуально оценить как идет брожение невозможно.
Особое значение имеет азотистый состав сусла, который зависит от режима затирания: Главное: сусло должно содержать по меньшей мере 23 мг свободного α-аминного азота/100 мл сусла, необходимого для нормального питания дрожжей. Количество свободного α-аминного азота не должно быть ниже 20 мг/100 мл. При использовании несоложеного сырья содержание свободного α-аминного азота должно составлять минимум 15 мг/100 мл.
Аэрация сусла и норма внесения дрожжей - это решающие факторы для быстрого и интенсивного забраживания. Норма внесения дрожжей в 30 млн. клеток/мл соответствует добавлению 1 л густых дрожжей на 1 гл сусла.
Дрожжи очень чувствительны к внезапному изменению температуры. Резкое охлаждение приводит к шоку, что отрицательное влияет на брожение и размножение дрожжей. При внесении дрожжей и в логарифмической фазе роста следует избегать сильного охлаждения. Доливаемое сусло должно иметь температуру, равную бродящему пиву.
Индикатор созревания пива - расщепление диацетила. Можно исходить из того, что одновременно со значительным расщеплением диацетила исчезают и другие букетообразователи молодого пива. Общее содержание диацетила в конце фазы созревания должно быть ниже 0,10 мг/л. Незначительное расщепление диацетила происходит и при дображивании. Пиво должно иметь уровень диацетила ниже 0,10 мг/л.
Осевшие дрожжи необходимо удалять из танка, как только это позволит их консистенция. Автолиз дрожжей ухудшает качество пива.
После созревания все пиво должно охлаждаться до температуры -1 -2°С и выдерживаться при этой температуре не менее 7 дней. Более короткие сроки и более высокие температуры в данной стадии требуют увеличения затрат для достижения коллоидной стойкости. Быстрое глубокое кратковременное охлаждение не приводит к нужному результату!
Брожение и созревание можно проводить в одном ЦКТ (однотанковый способ) или использовать ЦКТБ для брожения и ЦКТЛ для холодной выдержки (двухтанковый способ).
Аналогично можно проводить брожение в ЦКТБ, а созревание и дображивание - в обычных лагерных танках.
При использовании двух цилиндроконических танков созревание (расщепление диацетила) следует проводить в ЦКТБ, чтобы получить однородное по качеству пиво. В лагерном ЦКТ следует проводить только выдержку при низких температурах (для достижения коллоидной стойкости, осветления и округления вкуса пива).
Использование одного танка дает серьезные преимущества, а именно:
· уменьшаются затраты на мойку, так как мойке подвергается только одна емкость;
· уменьшаются потери СО 2 , так как пиво не перемещают в пустой танк;
· уменьшаются потери пива, так как нет потерь при перекачивании и потерь на смачивание;
· сокращается рабочее время, так как пиво не надо перекачивать в другой танк;
· экономится энергия, так как пиво не перекачивается;
· не возникает опасности попадания кислорода.
Недостатком является менее эффективное использование объема танка в стадии дображивания. По качеству пива заметного различия между двумя данными вариантами нет. Считается, что любой режим брожения можно проводить с применением как одного, так и двух ЦКТ.
Рекуперация СО 2 при брожении по экономическим и экологическим соображениям настоятельно рекомендуется. Карбонизация необходима только в случае теплого созревания и низкого избыточного давления. Охлаждение должно быть на каждом танке.
Режимы брожения и созревания, применяемые для пива низового брожения, можно разделить на три группы:
· холодное брожение - холодное созревание;
· холодное брожение - теплое созревание;
· теплое брожение - холодное созревание.
На рисунках 4.48-4.53 по Миеданеру (Miedaner) обозначены:
· черной линией - изменение температуры;
· красной линия - концентрация диацетила;
· красной штриховой линией - экстрактивносгь;
· красной штрих-пунктирной линией - изменение давления;
· обозначение S в стрелке означает момент перекачки в лагерный танк;
· маленькая стрелка или буква и обозначает момент снятия дрожжей).
При циклическом приготовлении пива с помощью цилиндро-конических танков, для сохранения принципов поточности и ритмичности, а также для обеспечения в случае нужды максимальной производительности пивоварни исходя из мощности варочного цеха, очень важно обеспечить своевременное снятие и регенрацию семенных дрожжей при окончании главного брожения, для чего существует несколько способов.
Наиболее целесообразным способом проведения главного брожения в цилиндро-конических танках является следующий способ.
Способ проведения главного брожения
В день варки в промытый и простерилизованный цилиндро-конический танк про продезинфицированному трубопроводу(шлангу) подаётся охлаждённое сусло. При этом температура подаваемого сусла зависит от текущей рецептуры пива и его технологической карты, как правило от 8 до 25 град. В зависимости от технологических условий пивоварни, подаваемое сусло может быть дополнительно аэрировано стерильным обеспложенным воздухом.
Подав сусло, отключив магистраль и промыв и закрыв входное отверстие цилиндро-конического танка, вносятся семенные дрожжи. Обычно цилиндро-конический танк на мини пивоварнях имеет объём кратный двум варкам сусла, поэтому целесообразно вносить семенные дрожжи в первую варку.Перед внесением дрожжей необходимо удостовериться, что температура сусла имеет установленное значение. Если она отличается в верхнюю сторону, то необходимо, включив охлаждение, дождаться пока сусло охладиться до установленных значений. Если же температура сусла ниже установленных рецептурой значений, то значениями 2-3-4 град. ниже установленного значения можно пренебречь, а если ниже свыше 5 град. то необходимо дождаться второй варки и выровнять температуру до рецептурной и только потом вносить дрожжи.
На второй день после варки, необходимо аккуратно слить осадок из конуса, начало брожения можно определить(при наличии конструктивных особенностей) заглянув сверху на поверхность молодого пива, при наличии белой пены брожение началось. Далее ежедневно ведётся контроль плотности бродящего сусла и при достижении плотности около 5 %(зависит от рецептуры пива), свободный выход для углекислого газа перекрывается и танк шпунтуется, при этом оптимальным является установка давления на сброс избыточного газа около 1.5 атм. Далее продолжается вестись ежедневный контроль брожения. При достижении плотности около 3%- 3,5% в цилиндро-коническом танке включается охлаждение. Семенные дрожжи готовы для снятия, как правило через два дня.
Для снятия семенных дрожжей(при небольших объёмах цилиндро-конических танков до 2 - 4 тонн), желательно применять безрантовую кастрюлю с крышкой полностью из нержавеющей стали. Перед снятием дрожжей, кастрюля и поварёшка для перемешивания моются, споласкивается водой, а затем стерилизуется с помощью спиртсодержащих дезинфекторов способных гореть, например LERASEPT FI . Для чего кастрюля приоткрывается, затем с помощью пульверизатора она обрызгивается дезинфектором, он поджигается, и продолжая обрызгивать горящую кастрюлю струей дезинфектора, добиваемся стабильного горения спирта по всей поверхности кастрюли, крышки и поварёшки. После этого, кастрюля накрывается крышкой и идет остывание до комнатной температуры. В это время к цилиндро-коническому танку, откуда будет производиться съём дрожжей, присоединяется тщательно промытый и продезинфицированный короткий шланг. Подслив первые пару литров дрожжей в канализацию, аккуратно приоткрывая кран, начинаем медленно наполнять кастрюлю семенными дрожжами. В случае если дрожжи сильно вспениваються в кастрюле, допускается добавить к ним пару капель пищевого пеногасителя. Наполнять кастрюлю дрожжами надо не спеша, давая дрожжам возможность плавно спускаться по конусу.
После снятия дрожжей, входное отверстие в танке промывается и закрывается крышкой. Семенные дрожжи в кастрюле, перед задачей, желательно поставить в помещение лагерного цеха, чтобы они немного нагрелись в кастрюле. Перед задачей дрожжей люк и поверхность вокруг у танка куда они будут вноситься обрабатываются спиртсодержащим дезинфектором и насухо вытираються салфетками. Дрожжи в кастрюле перед задачей перемешиваються поварёшкой, бока кастрюли также обрабатываються дезинфектром и вытираються насухо. Затем, открыв люк танка, дрожжи аккуратно заливаються в сусло, при этом надо следить чтобы возможные капли со дна на котором стоит кастрюля не попали в танк! После чего люк закрывается и кастрюля моется. В паспорте пива указывается генерация дрожжей + 1.
В случае конструктивных особенностей цилиндро-конических танков, не имеющих верхних люков для задачи, применяется способ подачи дрожжей через простерелизованный шланг, для чего к танку откуда будут браться дрожжи присоединяется промытый простерилизованный шланг, на конце к нему прикручивается смотровое стекло, и кран с адаптором для присоединения к танку. После чего открывается кран в танке с дрожжами, из шланга вытесняется остатки воздуха и подлсив первые пару литров дрожжей в канализацию, шланг прикручивается к простерилизованному танку куда будут подаваться дрожжи, после чего приоткрыв на 20%- 30 % процентов кран на конце шланга, через стекло контролируем прохождения всех дрожжей танк, а как начинает идти пиво кран перекрывается, и шланг отсоединяется.после чего он отсоединяется также от танка откуда подавались дрожжи и промывается. Поскольку при подаче первого сусла в цилиндро-конический танк дрожжи уже находяться в нём, нужно особенно тщательно контролировать температурный режим подаваемого сусла,а самое первое сусло10-20% допускается намеренно подать более холодным. В паспорте пива также указывается генерация дрожжей + 1.
Автор статьи: Георгий Сергеевич Иванов
