Fermentasi utama dan penghilangan ragi biji dalam tangki berbentuk silinder-kerucut. Fitur dari proses teknologi pembuatan bir

Apa yang terjadi sebelum PKC

Perlu dicatat bahwa dalam sejarah pembuatan bir, berbagai bahan digunakan untuk membuat tangki fermentasi - dari kayu dan keramik hingga aluminium dan plastik. Biasanya, pembuat bir menggunakan bahan improvisasi, pertama-tama dipandu oleh satu prinsip - bahwa bahan tersebut harus berperilaku cukup netral dalam kaitannya dengan lingkungan asam agresif (dalam arti kimia) yang mengandung alkohol, yaitu bir.

Pada paruh pertama abad ke-20, wadah klasik untuk fermentasi (atau penuaan bir) terbuat dari kayu. Tong kayu ek secara tradisional digunakan, lebih jarang tong pinus atau cemara. Bentuk dan desainnya mirip dengan kadushki (kerucut terpotong) tradisional Rusia, hanya saja berukuran sangat besar. Tidak ada standar khusus untuk kapasitas tong kayu, bisa antara dua hingga tiga ratus hektoliter untuk tangki fermentasi dan seratus hektoliter untuk tangki kamp. Satu-satunya faktor pembatas adalah ukuran maksimum yang dapat dicapai dari tongkat kayu tempat wadah tersebut dirakit. Proses fermentasi dalam wadah kayu murni alami, tidak tergesa-gesa, pendinginan dilakukan secara eksternal.

Dek ragi padat yang terbentuk di permukaan tentu saja mempertahankan karbon dioksida dalam bir, berperan sebagai semacam penutup dan sampai batas tertentu melindungi bir dari infeksi. Dari dalam, tangki fermentasi kayu ditutup dengan “bir bir” khusus (komponen utamanya adalah rosin dan parafin), yang melindungi kayu dari efek merusak bir dan memungkinkan dilakukannya pekerjaan sanitasi berkualitas tinggi. tangki.

Proses pengendapan batu bir pada permukaan tong kayu (kemudian beton) sangat penting. Seringkali, setelah batu bir dikeluarkan dari permukaan bagian dalam tong, yang pasti terjadi selama pembersihan wadah secara menyeluruh, proses pengendapan ragi lebih lanjut dan klarifikasi bir agak melambat. Alirannya "kembali normal" hanya setelah batu bir muncul kembali di dinding tong.

Bir, yang difermentasi dalam tong kayu ek, memperoleh rasa sisa yang spesifik, yang menurut para ahli teknologi Ceko kuno, merupakan ciri integral dari "alami". bir yang enak". Karena alasan ini, pada paruh kedua tahun 1980-an, banyak pabrik bir di Ceko (termasuk Plzeňský Prazdroj a.s.) yang terkenal menggunakan tong kayu. Orang Ceko, seperti yang diketahui semua orang, tidak terlalu bersedia menerapkan inovasi dalam proses pembuatan bir, karena percaya bahwa sebagian besar inovasi berdampak negatif pada organoleptik bir.

Kerugian utama dari kontainer kayu adalah membutuhkan layanan yang sangat padat karya. Lapisan internal perlu diperbarui secara berkala sesuai kebutuhan. Frekuensi pembaruan pelapisan bukanlah aturan yang diatur secara ketat. Biasanya acara ini diadakan setahun sekali.

Menurut Zdeněk Šubrt, mantan teknolog di Plsensky Prazdroj a. s., yang sekarang bekerja sebagai teknolog pembuatan bir UBC, setiap kali setelah fermentasi berakhir, tong harus dikeluarkan dari rak dan diangkat dari ruang bawah tanah dengan lift khusus, dibersihkan secara menyeluruh dari lapisan tar lama (dengan cara dibakar dengan a obor las), diaplikasikan baru dan dipasang lagi di ruang bawah tanah pada dudukan khusus. Oleh karena itu, ketika papan kayu ek berkualitas tinggi, dari mana paranada dibuat, dipindahkan ke kategori produk yang langka (dan, karenanya, sangat mahal), beton bertulang dan tong logam menggantikan papan kayu. Biaya perawatan tangki beton dan logam ternyata lebih rendah dan masa pakai lebih lama.

Sulit dipercaya sekarang, tetapi bahkan pada paruh kedua abad ke-20, tong beton bertulang banyak digunakan di Eropa. Dari dalam ditutup dengan lapisan lapisan khusus atau lapisan yang lebih tebal. Lilin gunung, plastik atau resin epoksi bertindak sebagai dasar bahan pelindung.

Tong logam sebagian besar terbuat dari baja biasa (hitam), lebih jarang - aluminium, bahkan lebih jarang - baja tahan karat (baja tahan karat adalah bahan yang sangat mahal). Di luar, tong logam diisolasi dengan resin dan rami, setelah itu dilapisi dengan batu bata. Mereka dibuat bata hanya untuk menghindari kebutuhan untuk membersihkan tidak hanya bagian dalam, tetapi juga bagian luar tong.

Yang paling terjangkau adalah tong yang terbuat dari baja biasa. Bahan ini diproses dengan baik dan cukup tahan lama. Dalam pembuatan tangki fermentasi, lembaran baja yang menyusunnya sering kali dilas langsung ke dalamnya tempat pembuatan bir. Kerugian dari baja sederhana termasuk "peningkatan reaksi" terhadap lingkungan bir: asam yang terbentuk selama fermentasi "menggores" permukaan baja. Ini menghasilkan tanin, memberi bir rasa besi yang khas dan warna yang lebih gelap. Busa bir tersebut memperoleh warna coklat. Untuk menghindari hasil ini, lapisan pelindung dari enamel, resin sintetis atau plastik diaplikasikan pada baja biasa. Dimensi tong berenamel sangat dibatasi oleh ukuran tungku pembakaran enamel. Namun di Republik Ceko, dengan cara ini mereka berhasil membuat kontainer dengan volume 500 hektoliter.

Pada tong aluminium, aluminium sebenarnya berfungsi sebagai lapisan pelindung tong beton bertulang.

Ketebalan lembaran bagian samping hanya sekitar 3 milimeter, bagian bawah sekitar 4-5 milimeter. Untuk benteng, tong aluminium dilapisi dengan batu bata. Saat merakit wadah, perlu dipastikan dengan hati-hati bahwa aluminium tong tidak bersentuhan dengan bagian mana pun yang terbuat dari logam lain. Jika tidak, wadah berisi bir diibaratkan seperti baterai raksasa: bir berperan sebagai asam, berbagai logam berperan sebagai kontak kutub yang berlawanan, dan “baterai” itu sendiri mulai menghasilkan arus galvanik.

Kecuali korosi galvanik, aluminium sepenuhnya lembam terhadap bir. Wadah aluminium tidak memerlukan lapisan pelindung. Kerugian utama dari bak aluminium adalah kekuatannya yang rendah, mudah berubah bentuk. Tangki kamp aluminium sangat takut terhadap sedikit kekosongan internal. Tong stainless steel terbuat dari lembaran baja dengan ketebalan sekitar 2 milimeter. Mereka juga berperan sebagai lapisan pelindung beton. Secara tradisional diyakini bahwa baja tahan karat yang digunakan dalam industri pembuatan bir rata-rata mengandung sekitar 18% kromium dan 8-9% nikel. Ini benar-benar lembam terhadap bir dan produk fermentasi, tapi untuk waktu yang lama penggunaannya yang luas dalam pembuatan bir terhambat oleh tingginya harga bahan ini.

Munculnya CCT

Sejak pembuatan bir memasuki tahap industri, tren utamanya adalah pengembangan teknologi baru untuk meningkatkan profitabilitas. Hampir semua pengembangan berfokus pada pengurangan biaya pembuatan bir (mengurangi biaya proses dan mengurangi jumlah karyawan) dan mempercepat pergantian peralatan (sebisa mungkin mengurangi waktu fermentasi dan pasca-fermentasi). Aturan pembuatan bir klasik Jerman mengatakan: “Diperlukan waktu seminggu untuk memfermentasi wort, dan dibutuhkan waktu berminggu-minggu untuk menghabiskan bir sebanyak persentase ekstrak awal wort.” Namun sudah di abad ke-19 itu

menjadi tidak relevan. Didorong oleh meningkatnya persaingan, pembuat bir berupaya mempercepat proses produksi bir semaksimal mungkin. Contoh mencolok dari penelitian tersebut adalah perkembangan ilmuwan Swiss Nathan, yang pada abad ke-19 mengembangkan dan pertama kali mempraktikkan teknologi pembuatan bir ultra-cepat: seluruh proses fermentasi dan pasca-fermentasi hanya memakan waktu 10-14 hari. (tergantung ekstrak awal). Dengan memilih suhu khusus dan rezim teknologi Nathan meningkatkan laju pertumbuhan massa ragi sebesar 2,5 kali lipat. Pada tahap awal, ia secara paksa menghilangkan karbon dioksida dari bir muda, yang selama periode ini mengandung zat-zat yang mudah menguap yang menyebabkan rasa minuman tidak matang. Setelah itu, bir dikarbonisasi dengan karbon dioksida murni dan diendapkan. Metode ini belum diadopsi secara luas. Menurut komentar para ahli Ceko, bir yang diseduh dengan metode akselerasi menurut Nathan “tidak mencapai kualitas tradisional Bir Ceko"(Saya pikir hal yang sama dapat dikatakan dengan aman bir Jerman). Namun, teknologi ini memiliki potensi besar untuk mempercepat pergantian peralatan, sehingga sangat menarik bagi banyak pembuat bir komersial. Ini merupakan indikasi yang baik mengenai betapa pentingnya pengurangan total waktu siklus pembuatan bir pada saat itu.

Menurut Zdenek Schubrt, mantan ahli teknologi Plsensky Prazdroj a.s., CCT pertama yang benar-benar beroperasi dipasang pada tahun 1928 di Eropa di tempat pembuatan bir Kulmbach (Bavaria). Dimensi tangki ini jauh dari kesan mengesankan seperti tangki modern: diameternya mencapai tiga meter, dan tingginya sepuluh meter. Kapasitas tangki sekitar 80 meter kubik (800 hektoliter). Selain itu, para spesialis Kulmbach-lah yang diberi penghargaan atas kehormatan dalam membiakkan strain ragi baru yang cocok untuk fermentasi di CCT, di mana ketinggian kolom must (dan karenanya tekanan pada sel ragi) telah meningkat secara signifikan. Pada saat yang sama, ukuran relatif sel ragi berkurang hampir setengahnya.

Belakangan, teknologi fermentasi dan pasca fermentasi di bawah tekanan dikembangkan, yang mengurangi siklus produksi bir ringan 11% menjadi 14-15 hari, serta metode fermentasi berkelanjutan untuk produksi bir dalam skala industri ( ini pertama kali diperkenalkan di Uni Soviet pada tahun 1973 di tempat pembuatan bir Moskvoretsky "). Saat ini, proses fermentasi dan pematangan biasanya memakan waktu sekitar 15-20 hari, namun tren penurunan waktu siklus produksi terus berlanjut. Kendala paling signifikan dalam hal ini adalah kebutuhan untuk menjaga kualitas bir yang diproduksi (setidaknya). Peluang Terbaik dalam hal ini, ternyata, mereka menyediakan tangki berbentuk silinder-kerucut.

Selain itu, ada faktor lain yang berperan penting dalam memberikan prioritas pada CCT: dengan berkembangnya industri pembuatan bir, ukuran tangki fermentasi yang ada tidak lagi dapat memenuhi peningkatan kebutuhan pembuat bir. Ada kebutuhan mendesak untuk menggunakan kontainer yang lebih besar dan pada saat yang sama lebih ekonomis. Sayangnya, karena sejumlah alasan teknis (dan teknologi), ukuran tong fermentasi dan tangki bir terbatas. Semua alasan ini menciptakan prasyarat penting bagi munculnya tangki berbentuk silinder-kerucut.

Prototipe pertama tangki fermentasi volume besar (metode produksi satu fase) dibuat pada tahun 1908. "Bapak" dari "nenek moyang CCT" ini adalah ilmuwan Swiss yang sama, Nathan. Kapasitasnya 100 hektoliter, siklus produksi penuh berlangsung 12 hari. Harus dikatakan bahwa gagasan untuk menggunakan wadah bervolume besar dalam pembuatan bir tidak berakar pada saat itu: masalah yang praktis tidak terpecahkan (pada saat itu) muncul. Pertama-tama, dengan sedimentasi ragi yang lebih buruk (teknologinya belum dikembangkan) dan penyediaan sanitasi peralatan yang berkualitas tinggi.

Perlu dicatat bahwa CCT pertama terbuat dari baja hitam biasa yang bagian dalamnya dilapisi dengan resin khusus. Lapisan pelindung ini memerlukan pembaruan rutin. Saat ini, CCT dibuat secara eksklusif dari baja tahan karat. Menurut pembuat bir Ceko F. Hlavachek, untuk pertama kalinya di Eropa, baja tahan karat digunakan dalam pembuatan wadah berkapasitas besar pada tahun 1957. Meluasnya penggunaan baja tahan karat telah membawa titik balik dalam pengembangan lebih lanjut teknologi produksi bir.

Pada tahun enam puluhan abad kedua puluh, "era CCT" dimulai - penyebaran pesat teknologi baru ke seluruh negara dan benua dimulai. Saat ini, CCT sudah dibagi menjadi tangki fermentasi berbentuk silinder-kerucut (CKTB), tangki kamp berbentuk silinder-kerucut (CKTL) dan uni-tank (menggabungkan fitur utama TsKTB dan TsKTL).

Berkat solusi teknis yang sukses, CCT mulai mengembangkan " udara segar". Sebelumnya, gagasan untuk mengambil wadah fermentasi dan bir “di luar”, di luar tempat pembuatan bir, terdengar liar. Kesempatan untuk menerapkannya dianggap revolusioner. Fase fermentasi dan pematangan berlangsung paling lama dalam proses pembuatan bir, itulah sebabnya toko fermentasi dan bir merupakan tempat pembuatan bir terbesar. Secara tradisional, mereka terdiri dari ruangan terpisah di mana tong atau tangki kayu berada.

Kini tidak dibatasi oleh dimensi interior gedung, para pembuat bir memulai "kompetisi" tak terucapkan - siapa yang akan membangun CCT yang lebih besar, memproduksi lebih banyak bir, dan mengungguli pesaing. Saat itu, volume CCT mencapai 5 ribu hektoliter, diameter - lima, dan tinggi - delapan belas meter. Pada tahun tujuh puluhan, di sebagian besar negara Eropa, teknologi produksi bir di CCT sangat dominan.

Pada tahun yang sama, teknologi pendinginan CCT dikembangkan dan diselesaikan, khususnya, mode dan urutan aktivasi jaket pendingin individu dan kerucut (seperti diketahui, pendinginan CCT yang tepat berkontribusi terhadap pengendapan sedimen ragi yang baik). Ternyata CCT juga membantu mencapai hilangnya zat pahit paling sedikit (sekitar 10%), memberikan peluang untuk menjenuhkan bir secara maksimal dengan CO2 dan pemanfaatan karbon dioksida yang terbentuk selama fermentasi.

Keuntungan dan kerugian utama CCT

Tingkat teknis tangki silinder-kerucut (dan peralatan yang terkait dengannya), tergantung pada pengetahuan teknologi yang baik, memungkinkan untuk mencapai kualitas standar tinggi yang sama dari bir yang diproduksi dengan volume produksi terbesar. Pada saat yang sama, proses fermentasi bir di CCT relatif mudah untuk diotomatisasi (atau dikomputerisasi sebagai pilihan). Hal yang sama juga berlaku pada proses pencucian dan sanitasi tangki.

Investasi modal awal yang relatif tinggi dibenarkan secara ekonomi oleh fakta bahwa dengan bantuan CCT dimungkinkan untuk mempercepat proses fermentasi bir secara signifikan, dan karenanya meningkatkan volume produksinya. Itulah sebabnya teknologi CCT saat ini merupakan cara paling umum untuk memproduksi bir di semua negara industri.

Dengan menempatkan tangki fermentasi dan penuaan dingin "di pantat" pada saat yang bersamaan, perancang CCT sangat meningkatkan efisiensi penggunaan area produksi. Faktor ini masih menjadi salah satu keuntungan tambahan yang paling signifikan dari pembuatan bir di CCT saat ini.

Kesulitan tertentu yang pernah dihadapi oleh para pionir pembuatan bir dengan sedimentasi sel ragi di CCT kini berhasil diatasi dengan bantuan teknik pendinginan yang telah terbukti dan telah berpindah dari kategori masalah ke kategori momen kerja biasa. Reproduksi sel ragi yang lambat (relatif terhadap versi klasik) dikompensasi oleh aerasi wort yang lebih tinggi dan pengenalan ragi dalam dosis besar.

CCT dapat meningkatkan ekologi tempat kerja secara signifikan, dan sebagai tambahan, meningkatkan produktivitas tenaga kerja secara signifikan dan mengurangi biaya produksi. Kemungkinan pengoperasian semua jaket pendingin dalam mode otonom menjadikan mode pendinginan CCT fleksibel dan efisien. Selain itu, keuntungan tambahan dari tangki berbentuk silinder-kerucut termasuk fakta bahwa wadah ini dapat dengan cepat dikeluarkan dari endapan ragi.

Di antara kelemahan utama CCT adalah ketidakmungkinan untuk sepenuhnya menghilangkan sisa-sisa ragi yang terbentuk pada permukaan wort yang difermentasi dan periode sedimentasi sel ragi yang lebih lama (dibandingkan dengan tong). Selain itu, perlu untuk mencadangkan sekitar 20% dari total volume tangki di TsKTB untuk busa yang terbentuk di sana, yang secara signifikan mengurangi efisiensi produksi tangki. Namun, dalam tangki fermentasi tradisional, sekitar 20% ruang kosong juga dicadangkan) CKTL memiliki kelemahan ini pada tingkat yang lebih rendah (10% ruang kosong).

Berbicara tentang maksimal kondisi yang efektif penggunaan CCT, harus ditekankan secara terpisah bahwa inti penggunaan CCT terletak pada efek yang ditemukan oleh Nathan: peningkatan tekanan hidrostatik kolom bir berkontribusi pada percepatan akumulasi CO2 di dalamnya selama fermentasi (pada gilirannya, laju pembentukan buket organoleptik bir secara langsung bergantung pada laju dan derajat akumulasi CO2, yaitu pematangannya). Hal ini mengurangi durasi siklus pembuatan bir. Paling pilihan sederhana untuk menambah tinggi kolom wort, dia akan meletakkan wadah bekas "di pantat", setelah menerima tangki berbentuk silinder-kerucut sebagai pengganti wadah horizontal, yang sebenarnya dilakukan oleh Nathan.

Dalam konteks ini, menjadi jelas mengapa kapasitas CCT (dengan proporsi tangki standar) harus minimal 20 hektoliter - jika tidak, kita tidak akan mendapatkan ketinggian kolom bir yang diperlukan, yang seharusnya memicu mekanisme percepatan akumulasi karbon dioksida. Kapan tekanan darah tinggi. Perlu juga dipertimbangkan bahwa pada 20-30 hektoliter, hanya "efek" CCT yang akan diamati. Pematangan bir di sini akan dipercepat beberapa hari. CCT menjadi sangat efektif mulai dari 150-200 hektoliter (volume untuk ukuran medium, bukan tempat pembuatan bir mini). Oleh karena itu, penggunaan tangki fermentasi dan pasca fermentasi yang ditempatkan secara vertikal di pabrik bir mini dapat dijelaskan, pertama-tama, oleh keinginan untuk menata peralatan dengan lebih kompak.

Apa itu CCT

Bahan yang digunakan dalam pembuatan CCT

CCT pertama terbuat dari baja hitam biasa, dilapisi bagian dalam dengan lapisan khusus berbahan dasar resin epoksi. Cakupan seperti itu memerlukan pembaruan rutin. Saat ini, CCT dibuat secara eksklusif dari baja tahan karat (biasanya DIN 1.4301, tetapi AISI 304 atau AISI 316L yang lebih stabil dan mahal dapat digunakan). Seperti disebutkan di atas, bahan ini cukup netral dan tahan terhadap bir dan produk fermentasinya, serta bahan sanitasi.

Saat ini, baja tahan karat menjadi bahan pilihan. Namun perlu diingat bahwa penggunaannya tidak selalu mengesampingkan kemungkinan terjadinya korosi. Ini mungkin terjadi:

§ dengan adanya ion klorida atau molekul klorin bebas di lingkungan netral atau asam (produk sanitasi yang dipilih dengan buruk);

§ dalam hal pengelasan baja tahan karat tidak dilakukan dalam atmosfer gas inert (misalnya argon). Kemudian, pada area yang terkena suhu tinggi, akan terjadi perubahan radikal pada sifat baja;

§ bersentuhan dengan baja biasa. Dalam hal ini, kontak dengan bagian baja biasa yang aus atau berkarat sudah cukup untuk terjadinya korosi.

Ketelitian dan kebersihan permukaan bagian dalam CCT secara langsung mempengaruhi efisiensi proses pencucian dan sanitasi tangki selanjutnya. Mengenai tingkat kebersihan hasil akhir yang disyaratkan, ada dua sudut pandang yang bertentangan:

1. Menurut para ahli Ziemann, seseorang harus mengupayakan kehalusan material yang ideal. Bagaimanapun, kekasaran rata-rata tidak boleh lebih dari 0,4-0,7 mikron. Hal ini dibuktikan dengan fakta bahwa sel-sel ragi dan berbagai mikroorganisme sulit menempel pada permukaan yang halus (misalnya: ukuran rata-rata sel ragi kira-kira 6-10 mikron, mikroflora berbahaya - dari 0,5 hingga 4 mikron). Itulah sebabnya Ziemann menggunakan teknologi pemolesan elektrokimia untuk pemrosesan tambahan pada permukaan bagian dalam kerucut dan kubah CCT (mengurangi kekasaran hingga 0,3 mikron).
Saat ini, pemolesan listrik memberikan permukaan paling halus yang dapat diperoleh dalam industri pengolahan baja. Namun tentunya hanya dengan syarat sebelum dilakukan pemolesan elektrokimia, permukaan logam sudah dipoles secara menyeluruh. Pemolesan listrik hanya dapat menghaluskan tonjolan mikro yang menonjol pada permukaan logam, namun tidak berarti menghilangkan ketidakteraturan, goresan, dan lubang yang lebih besar.

2. Menurut para ahli Holvrieka, peran yang menentukan tidak hanya dimainkan oleh nilai kekasaran rata-rata (ketinggian puncak mikro material), tetapi oleh profil kekasaran (puncak mikro yang tajam atau halus). Jika tonjolannya dihaluskan, ini sudah cukup. Menurut mereka, hasil yang sangat baik dalam hal profil kekasaran yang optimal, pemesinan khusus lembaran baja tahan karat diberikan bahkan di bengkel rolling perusahaan metalurgi. Setelah itu, permukaan baja yang “dipoles”, untuk menghindari kerusakan mekanis selama pengangkutan dan pembuatan tangki, ditutup dengan film khusus, yang dilepas setelah lembaran dilas ke dalam wadah. Kehalusan yang diperoleh selama penggulungan khusus sudah cukup untuk mencegah sel-sel ragi menempel pada permukaan bahan, dan bir muda seharusnya tidak mengandung mikroflora berbahaya (jika tidak, bir akan terinfeksi, terlepas dari apakah bakteri telah diperbaiki. di dinding tangki atau tidak).\\Tentu saja, pemrosesan selanjutnya dari permukaan bagian dalam tangki dengan cara mekanis sama sekali tidak dikecualikan, tetapi penggunaan pemolesan elektrokimia oleh spesialis Holvrieka termasuk dalam kategori kemewahan yang tidak masuk akal.

Secara umum, ketika memoles permukaan bagian dalam CCT secara mekanis, banyak kehalusan yang harus diperhitungkan. Bahkan arah pemolesan baja pun penting - sepanjang generatrix atau sepanjang radius. Permukaan yang paling kasar, dan karenanya paling menarik bagi mikroorganisme, terbentuk di lokasi pengelasan berbagai bagian CCT. Oleh karena itu, pemrosesan dan pemolesan lasan tangki diberikan Perhatian khusus. Kekasarannya biasanya dibawa ke tingkat 0,6 - 0,7 mikron (kekasaran rata-rata seluruh permukaan bagian dalam CCT untuk sebagian besar produsen adalah sekitar 0,7 mikron).

Proses pembuatan CCT

Jika kita membagi proses produksi CCT (di pabrik) menjadi komponen-komponen tersendiri, maka secara skematis terdiri dari poin-poin berikut:

1. Persiapan pra-produksi kubah, kerucut, badan dan bagian-bagian yang lebih kecil.

2. Pembengkokan kubah dan kerucut.

3. Pengelasan badan tangki, dimulai dari kubah.

4. Pengelasan bagian bawah tangki (kerucut dan rok).

5. Pengelasan bagian bawah badan tangki (kerucut dan silinder).

6. Pengelasan zona pendingin (bila CCT menggunakan jaket pendingin, dan bukan baja dengan lubang “kapiler” internal, maka jaket tidak perlu dilas).

7. Pengelasan bagian luar tangki.

8. Pemolesan dan pasivasi jahitan.

9. Tes tekanan.

10. Isolasi tangki dengan busa poliuretan.

$Di perusahaan yang berbeda, urutan operasi yang dilakukan mungkin sedikit berbeda - semuanya tergantung pada peralatan dan teknologi yang digunakan (misalnya, sejumlah operasi dapat dilakukan baik dalam versi "horizontal" dan "vertikal"), tetapi jumlah total tahapan tetap tidak berubah.

Menurut V. Tikhonov, perwakilan ZIEMANN di Rusia dan negara-negara CIS, Ph.D. stamping flensa kerucut dan penutup, puntiran kerucut, penggilingan, perakitan cangkang, produksi rok pendukung, pengelasan bersama bagian yang terpisah tangki, pemasangan jaket pendingin segmental, pipa untuk memasok dan mengeluarkan zat pendingin, karbon dioksida, pipa drainase, soket untuk menghubungkan sensor suhu, sensor ketinggian, dll., pipa pelindung untuk kabel listrik, dll.

Isolasi tangki biasanya dilakukan dalam posisi horizontal. CCT dicat untuk perlindungan tambahan terhadap korosi, spacer yang terbuat dari busa poliuretan dipasang di atasnya, lembaran kelongsong dipasang dan ruang yang dihasilkan diisi dengan busa poliuretan dengan kandungan klorida rendah (klorida menyebabkan korosi pada baja kromium-nikel seiring waktu) . Metode tangki isolasi horizontal memungkinkan pekerja untuk mengontrol kualitas pengisian secara visual sehingga tidak terbentuk penyumbatan udara. Sebagai pelapis, digunakan lembaran aluminium trapesium dengan atau tanpa lapisan plastik, lebih jarang baja tahan karat. Cone liner standar terbuat dari lembaran baja tahan karat yang dilas kedap udara. Desain ini direkomendasikan untuk mengecualikan dalam jangka panjang kemungkinan masuknya uap air ke bawah insulasi selama pencucian eksternal kerucut di area servis.

Tangki yang sudah jadi diletakkan di atas dudukan kayu dan saluran baja dan dikirim ke konsumen melalui air atau jalan darat.

dimensi CCT

Tinggi dan diameter CCT adalah parameter yang sangat sewenang-wenang yang memiliki pengaruh tertentu terhadap kandungan volume zat yang mudah menguap dalam bir, derajat kandungan CO 2, proses pengendapan ragi - yang pada akhirnya, pada kualitas bir itu sendiri.

Sampai teknologinya diuji, CCT pertama dibuat “berdasarkan intuisi desain” - dengan ukuran dan proporsi berbeda. Saat ini, semua kemungkinan variasi tangki silinder-kerucut dibatasi oleh aturan yang jelas. Beberapa di antaranya disebabkan oleh berbagai macam keterbatasan teknis (seperti dalam kasus jaket pendingin), dan ada pula yang disebabkan oleh keterbatasan biologis (kondisi vital sel ragi). Namun, menurut para ahli Jerman, tidak ada jenis peralatan lain yang begitu "meresahkan" (dalam arti munculnya standar tunggal) selain CCT.

Jika kita mencoba menurunkan mean aritmatika, kita dapat mengatakan bahwa diameter sebagian besar CCT yang diproduksi saat ini biasanya lima meter, tingginya sekitar lima belas meter (tanpa penyangga), volume yang dapat digunakan yang paling banyak digunakan adalah lebih dari dua ribu hektoliter.

Berbicara tentang dimensi tangki, perlu dicatat bahwa ketinggian maksimum wort dalam CCT fermentasi tidak boleh melebihi dua puluh lima meter, karena berat kolom wort yang menekan sel ragi dapat memperlambat proses secara signifikan. fermentasi dan pembelahan sel, dan berdampak negatif pada metabolisme mereka. Selain itu, kolom wort yang terlalu berat memperlambat laju kejenuhan bir dengan karbon dioksida.

Untuk bir CCT, yang birnya tidak lagi difermentasi, pembatasan ini tidak berlaku. Menurut pakar pembuatan bir Ceko J. Famera, tinggi CKTL bisa mencapai 40 meter dan diameter 10 meter.

Selain itu, dimensi CCT dipengaruhi secara signifikan oleh kebutuhan untuk membiarkan sebagian tangki kosong sehingga busa yang meningkat selama fermentasi tidak membanjiri perlengkapan pengaman (pertama-tama, lidah dan alur!).

Ruang kosong di CKTB harus sekitar 18-25% dari volume wort awal. Biasanya, di CKTL bisa lebih sedikit (kecuali, misalnya, menambahkan ikal (Krausinging) ke bir hijau).

Sejujurnya, saya akan mengatakan bahwa angka-angka ini bukanlah sebuah dogma. Ada metode yang diketahui ketika bahan “anti-busa” khusus berbahan dasar silikon digunakan untuk mengurangi jumlah busa di CCT. Dalam hal ini, ruang kosong yang dibutuhkan di CCT selama fermentasi akan dikurangi menjadi 5%. Agar bir tidak berbusa selama konsumsi minuman berikutnya, silikon dikeluarkan dari minuman selama proses penyaringan.

Menurut para ahli, tren global yang paling mencolok adalah peningkatan volume CCT yang diproduksi secara bertahap namun sistematis. Pada dasarnya, hal ini disebabkan oleh keinginan pembuat bir untuk lebih mengurangi biaya minuman yang diproduksi (ketergantungan standarnya adalah semakin besar tangki, semakin rendah biaya bir yang diproduksi). Tujuan utamanya di sini adalah untuk meningkatkan daya saing tempat pembuatan bir Anda di pasar yang dipenuhi bir saat ini dan selanjutnya meningkatkan tingkat penjualan, dan juga keuntungan. Tetapi faktor penting yang membatasi nilai CCT dalam setiap kasus adalah persyaratan teknologi berikut: volume tangki silinder-kerucut harus kelipatan volume ketel wort (dengan mempertimbangkan kompresi wort setelah pendinginan ), dan waktu pengisian CCT tidak boleh lebih dari 24 jam (optimal 12-20 jam). Dalam hal ini, pengisian tangki tidak akan terlalu lama, yang berarti bahwa minuman yang berbeda akan mulai berfermentasi hampir secara bersamaan, yaitu komposisi wort akan menjadi lebih homogen, dan “stratifikasi” nya dapat dihindari. Jika pengisian tangki terlalu lama, berbagai minuman tidak akan punya waktu untuk bercampur satu sama lain sebelum fermentasi dimulai. Hal ini dapat berdampak negatif pada proses fermentasi (yang harus dihindari dengan segala cara). Semakin besar tangki, semakin lama fase pemompaan bir atau sanitasi akan berlangsung. Semua ini berdampak negatif pada tingkat pergantian peralatan.

Anda juga perlu memperhitungkan bahwa, menurut hukum fisika, puncak konsumsi dingin untuk satu tangki besar akan lebih besar daripada beberapa tangki kecil. Selain itu, tangki yang sangat besar hanya dapat digunakan untuk memproduksi bir utama yang dominan. Pada kenyataannya, ukuran maksimum CCT dibatasi oleh faktor transportasi lain yang sangat penting: kondisi pengangkutan kontainer di masa depan ke pelanggan dan pemasangan di tempat pemesanan. Saat menentukan ukuran tangki, sangat penting bagaimana dan melalui rute apa CCT akan dikirimkan ke pelanggan (darat atau air). Yang paling “fleksibel” dalam kaitannya dengan pembatasan secara keseluruhan adalah transportasi melalui jalur air (laut atau sungai). Saat mengangkut tangki melalui darat, ukurannya harus dibatasi secara ketat, dan juga mempertimbangkan lokasi jalan raya transportasi, saluran transmisi tegangan tinggi, dll.

Namun, pertimbangan keekonomian produksi saat ini menentukan kondisi mereka dalam desain peralatan: desain modern harus menyediakan penggunaan CCT sebesar mungkin dengan diameter terkecil yang dapat diterima berdasarkan tingkat perkembangan teknologi tertentu. Dalam hal ini, tujuan-tujuan berikut dicapai:

§ pengurangan biaya investasi spesifik,

§ pengurangan biaya transportasi untuk pengiriman peralatan

§ biaya operasional yang lebih rendah

Dalam praktiknya, selalu perlu untuk menemukan kompromi yang masuk akal antara kebutuhan perekonomian dan ketakutan (yang seringkali tidak berdasar) dari para ahli teknologi mengenai CCT dalam jumlah besar. Menurut para ahli, CCT dengan kapasitas hingga seribu hektoliter biasanya diangkut dengan kereta api. Tangki besar hanya diangkut dengan angkutan khusus, sejauh mungkin - dengan air. Itulah sebabnya produsen CCT berusaha menempatkan perusahaan mereka lebih dekat dengan sungai atau pelabuhan yang dapat dilayari.

Dalam kasus yang terisolasi, ketika mengangkut CCT (atau komponen besarnya), transportasi udara dapat digunakan, namun metode ini tidak umum dilakukan. Yang lebih realistis adalah penggunaan transportasi helikopter untuk pemasangan CCT di lokasi. Masalah pengangkutan tidak hanya menyangkut dimensi luar CCT, yang sudah cukup besar, tetapi juga tingkat kekuatan tangki yang diperlukan untuk memastikan bahwa wadah tidak berubah bentuk selama pengangkutan. Metode pengangkutan CCT sebagian dengan perakitan selanjutnya di tempat, menurut pendapat para ahli, hanya dapat dibenarkan dalam kasus di mana pengangkutan seluruh tangki karena alasan tertentu menjadi sangat tidak mungkin.

Insulasi busa poliuretan, misalnya, masih dituangkan secara optimal di bengkel produksi, dan tidak pada “kondisi lapangan” saat perakitan CCT di tempat pembuatan bir. Sampai saat ini, proses isolasi CCT dilakukan pada suhu tidak lebih rendah dari +20°C, selalu dalam cuaca kering. Curah hujan apa pun pada saat yang sama tidak dapat diterima - kelembapan membuat busa poliuretan tidak dapat digunakan. Saat ini suhu bisa lebih rendah, hingga +5°C, tingkat kelembapan udara sekitar tidak terstandar (tentu saja, bukan berarti air bisa masuk ke dalam busa poliuretan). Namun isolasi CCT di pabrik masih optimal.

Selain itu, di pabrik, CCT diisolasi dalam posisi horizontal, bila dipasang di lokasi - dalam posisi vertikal. Pada saat yang sama, perancah dan perancah khusus harus didirikan, yang juga memperumit masalah.

Operasi ini diperlukan untuk menjenuhkan bir dengan karbon dioksida, klarifikasi dan pematangan, di mana rasa dan aroma bir meningkat.

Selama pasca fermentasi, seperti pada fermentasi utama, proses utamanya adalah fermentasi alkohol, namun prosesnya lambat, karena dilakukan pada suhu 0-2°C. Bir muda mengandung sekitar 0,2% (berat) karbon dioksida. Untuk menjenuhkan bir hingga konsentrasi standar karbon dioksida (0,3-0,35%) dalam bir muda, sekitar 1% ekstraktif dibiarkan untuk pasca-fermentasi. Untuk meningkatkan kelarutan karbon dioksida, dilakukan after-fermentasi pada tekanan 0,03-0,05 MPa. Klarifikasi bir terjadi setelah akhir fermentasi, ketika ragi yang mengendap menangkap partikel protein dan resin hop dan memasukkannya ke dalam sedimen, sementara bir tidak hanya menjadi jernih, tetapi juga kehilangan rasa pahitnya yang kasar. Saat bir matang, jumlah aldehida berkurang dan kandungan ester, alkohol dan asam yang lebih tinggi meningkat, akibatnya bir memperoleh rasa dan aroma yang lembut.

Di tangki bir, bir muda diumpankan dari bawah. Setelah tangki diisi, lubang lidah dibiarkan terbuka untuk melepaskan udara yang dipindahkan dari ruang gas oleh karbon dioksida yang dilepaskan selama fermentasi setelahnya. Kemudian tangki dibuat lidah-dan-alur dengan memasang set lidah-dan-alur dengan tekanan 0,03-0,05 MPa. Durasi fermentasi dan pemaparan tergantung pada jenis bir. Bir Zhiguli berumur 21 hari, Riga dan Moskow - 42, Maret dan Ukraina - 30, Leningrad - 90 hari. Bir yang sudah jadi dipindahkan untuk klarifikasi. Saat tangki dikosongkan, udara terkompresi, atau lebih disukai karbon dioksida, dimasukkan ke dalam tangki untuk menjaga tekanan konstan di dalam tangki dan dengan demikian mencegah bir berbusa dan kehilangan karbon dioksida karena berkurangnya kelarutan.

Setelah bir diturunkan, endapan (lumpur bir) tertinggal di dasar tangki, terdiri dari ragi, protein, dan resin hop. Dikumpulkan dalam suatu koleksi, dipertahankan, dipisahkan atau disaring. Bir yang dipisahkan digunakan bersama dengan bir limbah lainnya (yang disebut bir slop), dan bagian lumpur yang kental ditambahkan ke ragi berlebih dan dijual.

Fermentasi wort dan pematangan bir adalah proses terpanjang dalam produksi bir, membutuhkan penggunaan wadah dalam jumlah besar dan area produksi yang luas. Untuk mengurangi area produksi di departemen kamp fermentasi, mereka beralih ke penggunaan tangki berkapasitas besar (diameter 4-8 m dan tinggi 7-10 m), yang memiliki insulasi dan pendingin eksternal, yang memungkinkannya. untuk menempatkannya di tempat terbuka. Penggunaan tangki berbentuk silinder-kerucut yang menjanjikan, di mana fermentasi utama dan fermentasi akhir bir digabungkan.

VNIIPBP telah mengembangkan dan menerapkan di tempat pembuatan bir Moskvoretsky (di Moskow) metode fermentasi berkelanjutan dan pasca-fermentasi bir dalam tangki konvensional yang dihubungkan dengan pipa pelimpah ke baterai. Menurut metode ini, seluruh proses fermentasi Bir Zhiguli membutuhkan waktu 15 hari, bukan 28 hari biasanya, dan tingkat pemanfaatan area produksi meningkat lebih dari 1,5 kali lipat.

Metode percepatan pembuatan bir Zhiguli, yang dikembangkan oleh VNIIPBP, didasarkan pada fermentasi wort tanpa adanya oksigen, akibatnya sedikit aldehida yang terbentuk di dalam bir, sehingga pematangannya lebih cepat. Fermentasi bir dilakukan pada suhu 4°C dan dalam kondisi isotermal, ketika suhu bir di dalam tangki dan di dalam ruangan sama. Hal ini menghilangkan terjadinya arus konveksi dalam bir, yang mencegah sedimentasi suspensi, dan lebih cepat hilang.

Oksigen dilarutkan terutama selama pendinginan wort, sehingga pendinginan dan klarifikasi wort dilakukan dalam peralatan tertutup (dalam pemisah dan penukar panas pelat). Selain itu, ketika wort disuplai ke tangki fermentasi, karbon dioksida dihembuskan ke dalam pipa wort, akibatnya lapisan karbon dioksida berbusa terbentuk di atas permukaan, yang mengecualikan kontak wort dengan udara. Jumlah ragi benih ditingkatkan menjadi 0,7-1 l per 1 sdt wort. Fermentasi utama dilakukan pada suhu 7-8°C. Untuk mempercepat fermentasi, wort diaduk dengan cara meniupkan karbon dioksida melalui bubbler satu kali per shift selama 5-10 menit. Fermentasi utama berakhir dalam 5-5,5 hari. Bir muda didinginkan hingga suhu 4-5°C dan dimasukkan ke dalam tangki bir, sementara karbon dioksida juga dibuang ke aliran bir. Ketika tangki terisi hingga 1/10 kapasitasnya, pasokan karbon dioksida dihentikan. Setelah diisi, tangki segera ditutup dengan lembaran dan selama fermentasi tekanan dipertahankan pada 0,04-0,05 MPa. Fermentasi dan penuaan bir dilakukan selama 11 hari, kemudian dipindahkan untuk klarifikasi. Sebelum klarifikasi, bir didinginkan pada penukar panas pelat hingga 0-1°C untuk menjaga CO 2 yang terkandung dalam bir dalam keadaan lewat jenuh dan mencegah pembusaan yang terkait dengan hilangnya bir dalam jumlah besar.

Metode percepatan produksi bir Zhiguli memungkinkan pengurangan durasi siklus produksi sebesar 1,6 kali lipat dan meningkatkan produktivitas pabrik sebesar 30%.

Kami menawarkan tangki CCT untuk penyimpanan dan fermentasi bir, termasuk di bawah tekanan. Tangki dapat memiliki konfigurasi yang berbeda dan, karenanya, kebijakan penetapan harga yang berbeda. Banyak orang berpikir bahwa hal utama dalam menentukan biaya kapasitas adalah volumenya - semakin banyak semakin mahal. Faktanya, tidak demikian, 50% dari biaya CCT adalah peralatan, katup, isolasi termal, jaket pendingin, palka, penggaris pengukur, dll. Dalam hal ini, ketika memilih wadah, Anda perlu memahami apa yang sebenarnya Anda butuhkan, dan apa yang dapat Anda lakukan tanpanya. Pada prinsipnya, semua opsi yang ditawarkan produsen diperlukan dan memberikan kenyamanan bekerja dengan wadah, tetapi dengan demikian meningkatkan harga. Dengan latar belakang ini, kami menganggap perlu untuk menawarkan kepada klien beberapa opsi untuk kontainer yang berbeda kategori harga, tapi ini sama sekali tidak berarti Anda akan mendapatkan bir jelek dalam wadah yang lebih murah, itu semua tergantung pada biaya dan kenyamanan penggunaan. Mari kita lihat lebih dekat:

Tangki CCT sederhana untuk bir

Tangki CCT paling sederhana untuk bir dengan volume 60 ke atas dalam konfigurasi paling ringan tanpa jaket pendingin, tetapi dirancang untuk tekanan hingga 2 bar. Cocok untuk dipasang di lemari es di mana Anda dapat menjaga suhunya. Dalam stok di Moskow, kami biasanya menyimpan wadah seperti itu dari 60 hingga 1.100 liter, tetapi CCT dalam jumlah besar juga dapat dibuat sesuai pesanan. Wadah seperti itu dilengkapi dengan dua katup bola 3/4, satu di bagian paling bawah kerucut, yang kedua di bagian silinder. Lubang palka yang dapat menahan tekanan hingga 2 bar. Katup dipasang di bagian atas tangki atau palka, memungkinkan fermentasi di dalam tangki pada tekanan atmosfer, dan fermentasi pada tekanan hingga 2 bar. Beberapa wadah berkapasitas besar memiliki kepala pencuci. Ketebalan logam tangki berbeda seiring bertambahnya volume tangki, dan memungkinkan Anda mempertahankan tekanan yang dinyatakan. Semua wadah diberi tekanan pada tekanan yang lebih besar dari yang dinyatakan, namun tekanan yang dinyatakan berfungsi.

CCT untuk bir dengan jaket pendingin

CCT standar untuk bir dengan jaket pendingin. Kapasitasnya juga mulai dari 60 liter ke atas, tetapi ada sejumlah perubahan pada konfigurasinya. Perbedaan pertama adalah ketebalan logamnya - bahkan wadah terkecil pun dimulai dengan ketebalan 1,5 mm. Hal ini diperlukan untuk mengelas jaket selama produksi wadah. cukup sulit untuk mengelas baju ke logam dengan ketebalan kurang dari 1,5 mm. Perbedaan kedua, tentu saja, adalah dua jaket pendingin pada kerucut dan silinder yang memberikan suhu yang Anda butuhkan di dalam tangki. Dan kapsul untuk memasang probe termal yang memanjang ke dalam tangki hingga 30 cm, yang memungkinkan Anda mengontrol dan menyesuaikan suhu di dalam tangki melalui otomatisasi. Jenis CCT ini solusi sempurna untuk pabrik bir mikro, pabrik ini memiliki semua yang Anda butuhkan untuk memproduksi bir berkualitas tinggi. Tersedia di gudang di Moskow, terdapat kontainer dari 60 hingga 1100 liter (informasi ketersediaan lebih akurat dapat ditemukan di website ini di bagian toko online)

Wadah bir profesional

Opsi ketiga adalah wadah yang dibuat khusus dalam konfigurasi apa pun. Biasanya yang kami maksud dengan item ini adalah wadah profesional, dengan insulasi termal di bawah tekanan 3 bar. Perlengkapan lengkap dipasang di atasnya: katup kupu-kupu atau bola dengan sambungan penjepit / gorolla (dapat dilepas dengan cepat), katup pengambilan sampel, penggaris pengukur, peralatan tumpukan lembaran lengkap produksi Italia atau Jerman. Dan yang paling penting, mereka sudah dilengkapi dengan pengatur suhu otomatis, termasuk panel kontrol dan semua kabel untuk tangki. Pada wadah yang dibuat khusus, Anda dapat memasang perlengkapan apa pun dan bermain-main dengan dimensinya.

Peternakan tangki di tempat pembuatan bir mana pun memiliki biaya yang sebanding dengan semua peralatan teknologi lainnya, termasuk pembuatan bir itu sendiri, dan yang terpenting adalah jangan membuat kesalahan dalam memilih jumlah tangki. Pakar kami akan membantu Anda memilih tank farm terbaik, dengan mempertimbangkan kebutuhan dan keinginan Anda.

Munculnya CCT

Aturan pembuatan bir klasik Jerman mengatakan: “Diperlukan waktu seminggu untuk memfermentasi wort, dan dibutuhkan waktu berminggu-minggu untuk menghabiskan bir sebanyak persentase ekstrak awal wort.” Namun sudah pada abad ke-19 hal itu menjadi tidak relevan. Didorong oleh meningkatnya persaingan, pembuat bir berupaya mempercepat proses produksi bir semaksimal mungkin.

Contoh mencolok dari penelitian tersebut adalah perkembangan ilmuwan Swiss Nathan6), yang pada abad ke-19 mengembangkan dan pertama kali mempraktikkan teknologi pembuatan bir ultra-cepat: seluruh proses fermentasi dan pasca-fermentasi hanya memakan waktu 10-14 hari (tergantung ekstrak awal). Dengan memilih suhu khusus dan rezim teknologi, Nathan meningkatkan laju pertumbuhan massa ragi sebesar 2,5 kali lipat. Pada tahap awal, ia secara paksa menghilangkan karbon dioksida dari bir muda, yang selama periode ini mengandung zat-zat yang mudah menguap yang menyebabkan rasa minuman tidak matang. Setelah itu, bir dikarbonisasi dengan karbon dioksida murni dan diendapkan. Metode ini belum diadopsi secara luas. Menurut para ahli Ceko, bir yang diseduh dengan metode akselerasi Nathan "tidak mencapai kualitas tradisional bir Ceko" (saya rasa hal yang sama dapat dikatakan dengan aman tentang bir Jerman).

Namun, teknologi ini memiliki potensi besar untuk mempercepat pergantian peralatan, sehingga sangat menarik bagi banyak pembuat bir komersial. Ini merupakan indikasi yang baik mengenai betapa pentingnya pengurangan total waktu siklus pembuatan bir pada saat itu.

Menurut Zdenek Schubrt, mantan ahli teknologi Plsensky Prazdroj a.s., CCT pertama yang sebenarnya dipasang pada tahun 1928 di Eropa di tempat pembuatan bir Kulmbach (Bavaria). Dimensi tangki ini jauh dari kesan mengesankan seperti tangki modern: diameternya mencapai tiga meter, dan tingginya sepuluh meter. Kapasitas tangki sekitar 80 meter kubik (800 hektoliter). Selain itu, para spesialis Kulmbach-lah yang diberi penghargaan atas kehormatan dalam membiakkan strain ragi baru yang cocok untuk fermentasi di CCT, di mana ketinggian kolom wort (dan karenanya tekanan pada sel ragi) telah meningkat secara signifikan. Pada saat yang sama, ukuran relatif sel ragi berkurang hampir setengahnya.7)

Belakangan, teknologi fermentasi dan pasca fermentasi di bawah tekanan dikembangkan, yang mengurangi siklus produksi bir ringan 11% menjadi 14-15 hari, serta metode fermentasi berkelanjutan untuk produksi bir dalam skala industri ( ini pertama kali diperkenalkan di Uni Soviet pada tahun 1973 di tempat pembuatan bir Moskvoretsky "). Saat ini, proses fermentasi dan pematangan biasanya memakan waktu sekitar 15-20 hari, namun tren penurunan waktu siklus produksi terus berlanjut. Kendala paling signifikan dalam hal ini adalah kebutuhan untuk menjaga kualitas bir yang diproduksi (setidaknya). Peluang terbaik dalam hal ini, ternyata, disediakan oleh tangki berbentuk silinder-kerucut.

Prototipe pertama tangki fermentasi volume besar (metode produksi satu fase) dibuat pada tahun 1908. "Bapak" dari "nenek moyang CCT" ini adalah ilmuwan Swiss yang sama, Nathan. Kapasitasnya 100 hektoliter, siklus produksi penuh berlangsung 12 hari. Harus dikatakan bahwa gagasan untuk menggunakan wadah bervolume besar dalam pembuatan bir tidak berakar pada saat itu: masalah yang praktis tidak terpecahkan (pada saat itu) muncul. Pertama-tama - dengan memburuknya sedimentasi ragi (teknologinya belum dikembangkan) dan penyediaan sanitasi peralatan yang berkualitas tinggi.

Pada tahun enam puluhan abad kedua puluh, “era CCT” dimulai - penyebaran pesat teknologi baru ke seluruh negara dan benua dimulai. Saat ini, CCT sudah dibagi menjadi tangki fermentasi berbentuk silinder-kerucut (CKTB), tangki kamp berbentuk silinder-kerucut (CKTL) dan uni-tank (menggabungkan fitur utama TsKTB dan TsKTL).

Berkat solusi teknis yang sukses, CCT mulai dibangun di "udara segar". Sebelumnya, gagasan untuk mengambil wadah fermentasi dan bir “di luar”, di luar tempat pembuatan bir, terdengar liar. Kesempatan untuk menerapkannya dianggap revolusioner. Fase fermentasi dan pematangan berlangsung paling lama dalam proses pembuatan bir, itulah sebabnya toko fermentasi dan bir merupakan tempat pembuatan bir terbesar. Secara tradisional, mereka terdiri dari ruangan terpisah di mana tong atau tangki kayu berada.

Kini tidak dibatasi oleh dimensi interior bangunan, para pembuat bir memulai "kompetisi" tak terucapkan - siapa yang akan membangun CCT yang lebih besar, memproduksi lebih banyak bir, dan mengungguli pesaing. Saat itu, volume CCT mencapai 5 ribu hektoliter, diameter - lima, dan tinggi - delapan belas meter. Pada tahun tujuh puluhan, di sebagian besar negara Eropa, teknologi produksi bir di CCT sangat dominan.

Pada tahun yang sama, teknologi pendinginan CCT dikembangkan dan diselesaikan, khususnya, mode dan urutan aktivasi masing-masing jaket dan kerucut pendingin (seperti diketahui, pendinginan CCT yang tepat berkontribusi pada pengendapan sedimen ragi yang baik). Ternyata CCT juga membantu mencapai hilangnya zat pahit paling sedikit (sekitar 10%), memberikan peluang untuk menjenuhkan bir secara maksimal dengan CO2 dan pemanfaatan karbon dioksida yang terbentuk selama fermentasi.
Keuntungan dan kerugian utama CCT

Tingkat teknis tangki silinder-kerucut (dan peralatan yang terkait dengannya), tergantung pada pengetahuan teknologi yang baik, memungkinkan untuk mencapai kualitas standar tinggi yang sama dari bir yang diproduksi dengan volume produksi terbesar. Pada saat yang sama, proses fermentasi bir di CCT relatif mudah untuk diotomatisasi (sebagai pilihan, terkomputerisasi). Hal yang sama juga berlaku pada proses pencucian dan sanitasi tangki.

Investasi awal yang relatif tinggi secara ekonomi dibenarkan oleh fakta bahwa dengan bantuan CCT dimungkinkan untuk mempercepat proses fermentasi bir secara signifikan, dan karenanya meningkatkan volume produksinya. Itulah sebabnya teknologi CCT saat ini merupakan cara paling umum untuk memproduksi bir di semua negara industri.

Di antara kelemahan utama CCT adalah ketidakmungkinan untuk sepenuhnya menghilangkan sisa ragi yang terbentuk pada permukaan wort yang difermentasi dan periode sedimentasi sel ragi yang lebih lama (dibandingkan dengan tong). Selain itu, perlu untuk mencadangkan sekitar 20% dari total volume tangki di TsKTB untuk busa yang terbentuk di sana, yang secara signifikan mengurangi efisiensi produksi tangki. Namun, dalam tangki fermentasi tradisional, sekitar 20% ruang kosong juga dicadangkan) CKTL memiliki kelemahan ini pada tingkat yang lebih rendah (10% ruang kosong).

Jika kita berbicara tentang kondisi paling efektif untuk penggunaan CCT, harus ditekankan secara terpisah bahwa inti penggunaan CCT terletak pada efek yang ditemukan oleh Nathan: peningkatan tekanan hidrostatik kolom bir berkontribusi pada percepatan akumulasi CO2 di dalamnya selama setelah fermentasi (pada gilirannya, laju dan tingkat akumulasi CO2 secara langsung bergantung pada laju pembentukan buket organoleptik bir, yaitu pematangannya). Hal ini mengurangi durasi siklus pembuatan bir. Pilihan paling sederhana untuk menambah tinggi kolom wort adalah dengan meletakkan wadah bekas “di bagian pantat”, mendapatkan tangki berbentuk silinder-kerucut daripada yang horizontal, yang sebenarnya dilakukan oleh Nathan.

Dalam konteks ini, menjadi jelas mengapa kapasitas CCT (dengan proporsi tangki standar) harus minimal 20 hektoliter - jika tidak, kita tidak akan mendapatkan ketinggian kolom bir yang diperlukan, yang seharusnya memicu mekanisme percepatan akumulasi karbon dioksida. pada tekanan tinggi. Perlu juga dipertimbangkan bahwa pada 20-30 hektoliter, hanya "efek" CCT yang akan diamati. Pematangan bir di sini akan dipercepat beberapa hari. CCT menjadi sangat efektif mulai dari 150-200 hektoliter (volume untuk ukuran medium, bukan tempat pembuatan bir mini). Oleh karena itu, penggunaan tangki fermentasi dan pasca fermentasi yang ditempatkan secara vertikal di pabrik bir mini dapat dijelaskan, pertama-tama, oleh keinginan untuk menata peralatan dengan lebih kompak.

Bahan yang digunakan dalam pembuatan CCT

CCT pertama terbuat dari baja hitam biasa, dilapisi bagian dalam dengan lapisan khusus berbahan dasar resin epoksi. Cakupan seperti itu memerlukan pembaruan rutin. Saat ini, CCT dibuat secara eksklusif dari baja tahan karat (biasanya DIN 1.4301, tetapi AISI 304 atau AISI 316L yang lebih stabil dan mahal dapat digunakan). Seperti disebutkan di atas, bahan ini cukup netral dan tahan terhadap pengaruh bir dan produk fermentasinya, serta bahan sanitasi.

Saat ini, baja tahan karat menjadi bahan pilihan. Namun perlu diingat bahwa penggunaannya tidak selalu mengesampingkan kemungkinan terjadinya korosi. Ini mungkin terjadi:

dengan adanya ion klorida atau molekul klorin bebas di lingkungan netral atau asam (produk sanitasi yang dipilih dengan buruk);
dalam hal pengelasan baja tahan karat tidak dilakukan dalam atmosfer gas inert (misalnya argon). Kemudian, pada area yang terkena suhu tinggi, akan terjadi perubahan radikal pada sifat baja;
bersentuhan dengan baja biasa. Dalam hal ini, kontak dengan bagian baja biasa yang aus atau berkarat sudah cukup untuk terjadinya korosi.

DI DALAM sebagai akibat dari peningkatan keasaman, kelarutan beberapa protein, tanin, dan zat pahit hop menurun, tetapi gelembung karbon dioksida yang dilepaskan mencegah pengendapannya. Partikel cahaya dibawa ke permukaan wort yang difermentasi, dan busa terbentuk dalam bentuk ikal dengan berbagai ketinggian dan bentuk.

DI DALAM bergantung kepada penampilan fermentasi wort membedakan empat tahap fermentasi utama.

Tahap pertama berlangsung sekitar satu hari, lapisan busa putih seragam terbentuk di permukaan wort, sehingga tahap ini disebut zabel. Ragi sebagian besar bereproduksi dan emisi CO2 dapat diabaikan.

Pada tahap kedua, fermentasi diintensifkan, CO2 dilepaskan, busa padat terbentuk dalam bentuk ikal rendah. Tahap ikal rendah berlangsung 2-3 hari.

Selanjutnya, fermentasi berlangsung dengan cepat, tinggi ikal bertambah, karbon dioksida memunculkan senyawa protein tanin, resin hop, yang teroksidasi di udara, memberi warna coklat pada ikal. Oleh karena itu, tahap ketiga disebut ikal tinggi, atau coklat. Durasi tahap ini adalah 3-4 hari.

Tahap keempat adalah tahap pembentukan dek. Karena penurunan jumlah gula yang dapat difermentasi dan akumulasi produk fermentasi, pelepasan CO2 berkurang, ikal rontok, dan lapisan busa (dek) yang rendah dan tebal terbentuk di permukaan. Ragi berflokulasi dan mengendap di dasar, bir muda menjadi jernih. Proses ini berlangsung sekitar 2 hari, disinilah fermentasi utama berakhir.

Dengan demikian, total durasi fermentasi utama adalah 7-12 hari. Kecepatan proses fermentasi dipengaruhi oleh suhu, konsumsi ragi dan aktivitasnya, serta komposisi must.

Fermentasi dilakukan di dalam fermentor (tangki) yang

yang ditempatkan di ruangan berpendingin hingga 6–8 C. Tangki adalah wadah berbentuk silinder dengan dasar setengah bola dan penutup, terbuat dari baja tahan karat atau aluminium, dan dapat ditempatkan secara vertikal atau horizontal. Di dalam tangki fermentasi ada kumparan suplai air dingin atau air garam untuk mempertahankan suhu fermentasi yang dibutuhkan. CO2 yang dilepaskan selama fermentasi dikumpulkan dan digunakan untuk keperluan industri.

Fermentasi dilakukan secara batch atau semi kontinyu.

Dalam kasus pertama, fermentasi dilakukan dalam satu peralatan, di mana wort dan ragi disuplai secara bersamaan. Metode ini memiliki sejumlah kelemahan: klarifikasi bir muda dalam jangka panjang, kedalaman fermentasi ekstrak yang tidak mencukupi, dll., yang mempengaruhi kualitas bir.

Metode kedua tidak memiliki kekurangan ini, yang menurutnya fermentasi dilakukan dalam satu baterai perangkat, termasuk perangkat untuk pra-fermentasi dan lima fermentor. Wort dan ragi dimasukkan ke dalam alat pra-fermentasi, dibiarkan selama sehari untuk perbanyakan ragi, kemudian separuh isi alat dipompa ke dalam alat fermentasi pertama dan kedua wadah diisi dengan wort segar. Setelah 24 jam, separuh isi peralatan pra-fermentasi berikutnya dipompa ke dalam peralatan fermentasi kedua dan peralatan ini diisi kembali dengan wort segar. Operasi ini diulangi selama 5 hari hingga semua perangkat terisi. Kemudian bir muda dari alat fermentasi pertama dipompa ke dalam alat fermentasi setelahnya, dan alat yang dikeluarkan disiapkan kembali untuk fermentasi, kemudian hal yang sama dilakukan dengan alat fermentasi kedua, dan seterusnya.

Fermentasi dan penuaan bir . Tujuan utama setelah fermentasi adalah untuk menjenuhkan bir dengan CO 2 , yang memberikan rasa menyegarkan yang menyenangkan, meningkatkan pembentukan busa, berfungsi sebagai pengawet, melindunginya dari perkembangan mikroorganisme asing dan kontak dengan oksigen.

Selama fermentasi sekunder, proses yang sama terjadi seperti pada fermentasi utama, hanya saja lebih lambat. Hal ini disebabkan oleh suhu yang lebih rendah dan konsentrasi sel ragi yang rendah, yang sebagian besar dihilangkan pada akhir fermentasi utama.

Sama seperti pada fermentasi utama, pada akhir fermentasi, ragi yang mengendap membawa padatan tersuspensi ke dasar tangki. Namun, pada tahap ini, suspensinya sangat tipis, dihilangkan secara perlahan, dan diperlukan tahap penuaan yang lama agar bir dapat diklarifikasi dan dimatangkan dengan memuaskan. Rasa ragi hilang dalam bir

kepahitan hop melunak, berkat proses pembentukan ester yang sedang berlangsung, bir memperoleh rasa dan aroma yang menyenangkan.

Untuk after-fermentasi digunakan sheet tumpukan yang dilengkapi dengan pengukur tekanan dan katup pengaman. Manometer disetel ke tekanan berlebih yang diinginkan, yang jika terlampaui, akan disamakan dengan pelepasan kelebihan karbon dioksida secara perlahan. Pada awal fermentasi, tangki tidak boleh dibuat alur (ditutup rapat), karena udara yang ada di ruang kosong di atas bir dapat larut dalam bir dan akan mencegah pematangan. Setelah udara digantikan oleh karbon dioksida, peralatan tersebut berbentuk lidah-dan-alur.

Metode fermentasi dan pasca fermentasi yang dipercepat. Baru-baru ini, proses fermentasi dan pasca-fermentasi menjadi semakin umum dalam satu peralatan - silinder-kerucut tangki (CKT). Perangkat tersebut, khususnya, dipasang di JSC "Krinitsa".

Tangki silinder-kerucut adalah peralatan silinder vertikal dengan dasar berbentuk kerucut, memiliki empat jaket pendingin di bagian silinder dan satu di bagian berbentuk kerucut.

Wort dan ragi dimasukkan ke dalam CCT, dan fermentasi dimulai pada suhu 10 C. Dalam 2 hari suhu naik menjadi 14 C dan dipertahankan pada tingkat ini. Pada hari ke 5-6 fermentasi berakhir, bagian alat yang berbentuk kerucut didinginkan hingga suhu 2 C sehingga menyebabkan ragi mengendap yang berlangsung sekitar 2 hari. Selanjutnya, peralatan tersebut lidah-dan-alur dan tekanan berlebih dipertahankan sebesar 0,05–0,07 MPa, dan suhu bir di seluruh peralatan dibawa ke 0,5–1,5 C. Dalam kondisi ini, fermentasi lanjutan berlangsung selama 6–7 hari. Kemudian ragi diturunkan dari bagian berbentuk kerucut ke dalam wadah tersendiri, disimpan pada suhu 0–1 C sampai penggunaan berikutnya. Bir setelah ragi dikeluarkan masih disimpan di CCT selama sekitar dua hari. Total durasi fermentasi dan pasca fermentasi adalah 13–14 hari.

Fermentasi dan pasca fermentasi dapat dipercepat dengan menaikkan suhu (hingga 12–15 C), namun pada saat yang sama, sejumlah besar produk sampingannya, bir tidak jenuh dengan CO2 dan harus dikarbonisasi, sehingga menurunkan kualitas bir.

Klarifikasi dan pembotolan bir. Tujuan klarifikasi adalah untuk menghilangkan partikel padat (sel ragi, protein, polifenol, dll.) dari bir untuk

memberikan transparansi, stabilitas biologis dan koloidal tanpa mengurangi rasa, aroma dan mengurangi ketahanan busa. Efek pencerahan terbaik dicapai pada suhu sekitar 0 C.

Bir diklarifikasi dengan pemisahan, penyaringan atau kombinasi dari metode-metode ini.

Pemisahan adalah proses berkinerja tinggi, sangat cocok untuk menghilangkan sel-sel ragi, termasuk sel-sel yang memiliki flokulasi buruk. Namun, pemisahan tersebut tidak cukup efektif untuk partikel dengan dispersi tinggi, sehingga tidak mungkin memperoleh bir mengkilap dengan metode ini.

Paling cara yang efektif klarifikasi bir adalah penyaringan. Sebagai bahan penyaringan, lapisan aluvial bubuk diatomit paling sering digunakan, yang secara mekanis menjebak partikel kekeruhan. Diatomit adalah sisa-sisa cangkang silika dari alga uniseluler - diatom.

Jika, setelah disaring, bir tidak cukup jenuh dengan CO2, maka bir tersebut akan mengalami karbonisasi. Setelah bir jenuh dengan karbon dioksida, bir disimpan selama 4-12 jam pada suhu tidak lebih tinggi dari 2 C dan tekanan tidak lebih rendah dari 0,05 MPa.

Bir dituangkan ke dalam botol (baru atau bekas), terbuat dari kaca transparan berwarna oranye atau hijau untuk menjaga kualitas, ke dalam botol polimer baru, tong, tong, tangki termal.

Untuk meningkatkan stabilitas biologis bir, sejumlah tindakan dilakukan: pasteurisasi bir dalam botol, pasteurisasi aliran, pasteurisasi dingin.

Pasteurisasi dalam botol adalah yang paling umum. Suhu pasteurisasi dipertahankan pada 60 C di tengah botol selama 15-20 menit, dan kemudian bir didinginkan. Selama perlakuan panas, bir dapat menghasilkan rasa yang dipasteurisasi (roti) dan warnanya meningkat.

Pasteurisasi aliran bir dilakukan dalam penukar panas pelat, total waktu pasteurisasi dari awal pemanasan hingga pendinginan adalah 90–100 detik, dan menjaga bir pada suhu pasteurisasi sekitar 30 detik. Pembotolan bir dilakukan di kondisi aseptik ke dalam wadah steril. Bir semacam itu memiliki stabilitas biologis yang tinggi, kualitasnya tidak menurun.

Jika bir tidak didinginkan setelah pasteurisasi aliran dan dibotolkan pada suhu di atas 40°C, hal ini akan mencegah terjadinya busa. Stabilitas biologis bir panas praktis tidak terbatas.

Baru-baru ini, filtrasi non-deposit, yang disebut sterilisasi dingin Bir. Filtrasi melalui filter membran memungkinkan Anda membebaskan bir dari mikroorganisme, pembotolan dilakukan dalam botol steril. Bir semacam itu memiliki rasa yang lebih enak daripada bir yang dipasteurisasi dan stabilitas biologis yang sangat tinggi.

Indikator kualitas bir

Kualitas bir dinilai berdasarkan parameter organoleptik dan fisikokimia.

Tiga jenis bir diproduksi: terang, semi-gelap dan gelap. Ekstraktivitas wort awal untuk varietas yang berbeda bir berkisar antara 8 hingga 23%. Tergantung pada ekstraktivitasnya, fraksi volume alkohol adalah 2,8–9,4%. Semua jenis bir fraksi massa karbon dioksida harus minimal 0,33%, tinggi busa - minimal 30 mm, ketahanan busa - minimal 2 menit. Stabilitas bir yang tidak dipasteurisasi harus minimal 8 hari, dipasteurisasi dan dikempiskan - minimal 30 hari. Nilai energi bir tergantung pada ekstrak wort awal yang ada di dalamnya

1200–3500 kJ/kg.

Penilaian organoleptik bir dilakukan menurut sistem 25 poin. Bir harus transparan, tanpa endapan dan inklusi asing, memiliki rasa dan aroma yang bersih dengan kepahitan hop, tanpa bau dan sisa rasa yang asing.

Mendapatkan bir non-alkohol

Baru-baru ini, produksi dan konsumsi bir non-alkohol semakin meluas. Hal ini disebabkan oleh beberapa alasan: komitmen gaya hidup sehat hidup, larangan agama, tidak boleh mengkonsumsi minuman beralkohol saat mengemudi.

Metode membran melibatkan penggunaan membran semi-permeabel dan dapat diatur dengan berbagai cara. Dengan osmosis terbalik, air dan alkohol dikeluarkan dari bir dengan melewati membran. Untuk menentukan kepadatan yang dibutuhkan, air demineralisasi dan air deaerasi ditambahkan ke dalam bir. Dialisis dilakukan dengan menggunakan membran serat berongga yang melaluinya bir dipaksa. Dalam arah yang berlawanan dengan serat, air mengalir ke mana alkohol lewat.

Metode termal terdiri dari penguapan alkohol selama penghalusan.

Penekanan alkohol selama fermentasi dicapai dengan cara berikut:

– menggunakan ragi khusus Saccharomyces ludwigii), yang memfermentasi fruktosa dan glukosa tetapi tidak memfermentasi maltosa;

– memastikan kontak ragi dengan wort pada tingkat yang sangat rendah

suhu (< –2 С), когда спирт практически не образуется, а жизнедеятельность дрожжей способствует появлению пивного аромата и исчезновению вкуса сусла;

– penghentian fermentasi setelah mencapai konsentrasi alkohol 0,5% vol. dengan menyaring atau menyentrifugasi ragi, atau dengan pasteurisasi bir secara in-line;

– penggunaan ragi yang diimobilisasi, yang memungkinkan Anda mengontrol proses fermentasi dengan mengatur suhu, kecepatan keluarnya wort, dll.

Pemanfaatan limbah tempat pembuatan bir

Limbah gabah yang dihasilkan selama pembersihan dan pemilahan gabah, serta paduan gabah yang terbentuk pada tahap pencucian, termasuk gabah rusak, jerami, sekam, digunakan untuk keperluan pakan ternak.

Untuk pakan ternak juga digunakan brewer's grain yang dikeluarkan pada tahap filtrasi dan mengandung protein, lemak, mineral. Pelet tersebut memiliki kadar air yang tinggi (sekitar 88%), sehingga harus digunakan dalam waktu 24 jam.

Biji hop mengandung banyak zat pahit, sehingga paling sering digunakan sebagai pupuk.

Kecambah malt mengandung zat pahit dan zat dengan bau tertentu, sehingga sulit digunakan untuk keperluan pakan ternak. Kehadiran dalam pertumbuhan yang aktif secara biologis dan bergizi

zat (enzim, stimulan pertumbuhan, vitamin, serat, lemak, mineral, dll.) menyebabkan penggunaannya sebagai komponen media nutrisi untuk pertumbuhan mikroorganisme di industri bioteknologi.

Sisa ragi yang mengendap selama fermentasi dan setelah fermentasi digunakan sebagai benih. Saat pertumbuhan ragi terjadi, kelebihan ragi terbentuk. Tingginya kandungan vitamin dan enzim dalam sel ragi menyebabkan penggunaan sisa ragi dalam produksi enzim dan sediaan obat.

Karbon dioksida yang dilepaskan selama fermentasi bir wort dikumpulkan dan digunakan untuk kebutuhan industri pembuatan bir, serta dalam produksi. minuman ringan, perairan mineral, anggur dan jus berkarbonasi, dalam industri farmasi.