Bir Vietnam. Prinsip tradisional pengoperasian tangki fermentasi dan wadah besar

Apa yang sebelum CCT

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 pengertian kimiawi) yang mengandung alkohol, yaitu bir.

Kembali ke paruh pertama abad ke-20, wadah klasik untuk fermentasi (atau penuaan bir) adalah kayu. Tong kayu ek secara tradisional digunakan, lebih jarang tong pinus atau cemara. Dalam bentuk dan desainnya, mereka menyerupai bak tradisional Rusia (kerucut terpotong), hanya saja sangat mirip ukuran besar. Tidak ada standar khusus untuk kapasitas tong kayu, bisa dari 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 itu dirakit. Proses fermentasi dalam wadah kayu murni alami, tidak tergesa-gesa, pendinginan bersifat eksternal.

Dek ragi padat yang terbentuk di permukaan secara alami menahan karbon dioksida dalam bir, memainkan peran semacam penutup dan sampai batas tertentu melindungi bir dari infeksi. Dari dalam, tangki fermentasi kayu ditutup dengan "pitch bir" khusus (komponen utamanya adalah rosin dan parafin), yang melindungi kayu dari efek destruktif bir dan memungkinkan dilakukannya pekerjaan sanitasi berkualitas tinggi. tangki.

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

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

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

Menurut Zdeněk Šubrt, mantan teknolog di Plsensky Prazdroj a. s., sekarang bekerja sebagai ahli teknologi 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 menembakkan dengan obor), menerapkan pemasangan baru dan lagi di ruang bawah tanah pada dudukan khusus. Oleh karena itu, ketika papan kayu ek berkualitas tinggi, dari mana tongkat dibuat, dipindahkan ke dalam kategori produk 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.

Sekarang sulit untuk mempercayainya, tetapi bahkan di paruh kedua abad ke-20, tong beton bertulang banyak digunakan di Eropa. Dari dalam, mereka dilapisi dengan lapisan khusus atau lapisan yang lebih tebal. Lilin gunung, resin plastik atau 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 goni, setelah itu dilapisi dengan batu bata. Mereka ditutup bata hanya untuk menghindari kebutuhan 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 penyusunnya sering kali dilas langsung di tempat pembuatan bir. Kerugian dari baja sederhana termasuk "peningkatan reaksi" terhadap lingkungan bir: asam yang terbentuk selama fermentasi "mengetsa" permukaan baja. Ini menghasilkan tanin, memberi bir rasa besi yang khas dan warna yang lebih gelap. Busa bir semacam itu berwarna cokelat. Untuk menghindari hasil ini, lapisan pelindung enamel, resin sintetis atau plastik diaplikasikan pada baja biasa. Dimensi tong enamel sangat dibatasi oleh ukuran kiln tempat enamel dibakar. Namun di Republik Ceko, dengan cara ini mereka berhasil membuat kontainer dengan volume 500 hektoliter.

Dalam tong aluminium, aluminium sebenarnya berfungsi sebagai lapisan pelindung untuk 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 hati-hati memastikan bahwa aluminium tong tidak bersentuhan dengan bagian mana pun yang terbuat dari logam lain. Jika tidak, wadah berisi bir disamakan dengan baterai raksasa: bir berperan sebagai asam, berbagai logam berperan sebagai kontak kutub berlawanan, dan "baterai" itu sendiri mulai menghasilkan arus galvanik.

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

Munculnya KKN

Sejak pembuatan bir telah memasuki tahap industrinya, tren utamanya adalah pengembangan teknologi baru untuk meningkatkan keuntungan. Hampir semua pengembangan berfokus pada pengurangan biaya pembuatan bir (mengurangi biaya proses dan mengurangi jumlah karyawan) dan mempercepat perputaran peralatan (mengurangi, sejauh mungkin, waktu fermentasi dan setelah fermentasi). Aturan pembuatan bir klasik Jerman kuno mengatakan: "Dibutuhkan waktu seminggu untuk memfermentasi wort, dan butuh waktu berminggu-minggu untuk menghabiskan bir sebanyak persen dalam ekstrak awal wort." Tapi sudah di abad ke-19 itu

menjadi tidak relevan. Didorong oleh persaingan yang semakin ketat, pembuat bir berusaha untuk mempercepat proses produksi bir sebanyak mungkin. Contoh mencolok dari penelitian semacam itu adalah pengembangan ilmuwan Swiss Nathan, yang pada abad ke-19 mengembangkan dan pertama kali mempraktikkan teknologi pembuatan bir ultra cepat: seluruh proses fermentasi dan setelah fermentasi hanya membutuhkan waktu 10-14 hari. (tergantung ekstrak awal). Dengan memilih suhu khusus dan rezim teknologi Nathan meningkatkan laju pertumbuhan massa ragi sebanyak 2,5 kali. Pada tahap awal, ia secara paksa menghilangkan karbon dioksida dari bir muda, yang selama periode ini mengandung zat yang mudah menguap yang menyebabkan rasa minuman yang belum 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" (menurut saya hal yang sama dapat dikatakan tentang bir jerman). Namun, teknologi ini sangat menjanjikan untuk mempercepat perputaran peralatan, yang membuatnya sangat menarik bagi banyak pembuat bir komersial. Ini adalah indikasi yang baik tentang betapa pentingnya pengurangan total waktu siklus pembuatan bir pada saat itu.

Menurut Zdenek Schubrt, mantan teknolog 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 mengesankan seperti tangki modern: diameternya mencapai tiga meter, dan tingginya sepuluh meter. Kapasitas tangki sekitar 80 meter kubik (800 hektoliter). Juga, spesialis Kulmbach-lah yang diberi kehormatan untuk membiakkan jenis 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 hampir setengahnya.

Bahkan kemudian, 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 ( 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, tetapi tren pengurangan waktu siklus produksi terus berlanjut. Hambatan paling signifikan untuk hal ini tetaplah kebutuhan untuk menjaga kualitas bir yang diproduksi (setidaknya). Peluang Terbaik dalam hal ini, ternyata, mereka menyediakan tangki silinder-kerucut.

Selain itu, faktor lain memainkan peran penting dalam memprioritaskan CCT: dengan berkembangnya industri pembuatan bir, ukuran tangki fermentasi yang ada tidak lagi memenuhi kebutuhan pembuat bir yang meningkat. Ada kebutuhan mendesak untuk wadah yang lebih besar, dan pada saat yang sama lebih ekonomis menggunakan wadah. Sayangnya, karena sejumlah alasan teknis (dan teknologi), tong fermentasi dan tangki bir terbatas ukurannya. Semua alasan ini menciptakan prasyarat yang signifikan untuk munculnya tangki silinder-kerucut.

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

Perlu dicatat bahwa CCT pertama terbuat dari baja hitam biasa yang dilapisi di bagian dalam dengan resin khusus. Lapisan pelindung ini membutuhkan 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 menjadi titik balik dalam pengembangan lebih lanjut teknologi produksi bir.

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

Berkat solusi teknis yang sukses, CCT mulai membangun " udara segar". Sebelumnya, gagasan untuk mengambil wadah fermentasi dan bir "di luar", di luar tempat pembuatan bir, terdengar liar. Kesempatan untuk mengimplementasikannya dianggap hampir sama revolusionernya. Fase fermentasi dan pematangan berlangsung paling lama dalam proses pembuatan bir, itulah sebabnya toko fermentasi dan bir adalah tempat pembuatan bir terbesar. Secara tradisional, mereka terdiri dari kamar-kamar terpisah yang ditempati tong kayu atau tank.

Sekarang tidak dibatasi oleh dimensi interior gedung, pembuat bir memulai "kompetisi" tak terucapkan - siapa yang akan membangun CCT yang lebih besar, memproduksi lebih banyak bir, dan mengungguli pesaing. Sudah pada 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 pendingin CCT dikembangkan dan diselesaikan, khususnya, mode dan urutan aktivasi jaket pendingin individu dan kerucut (seperti yang Anda ketahui, pendinginan CCT yang tepat berkontribusi pada pengendapan sedimen ragi yang baik). Ternyata CCT juga membantu mencapai kehilangan zat pahit paling sedikit (sekitar 10%), memungkinkan bir jenuh maksimal dengan CO2 dan pemanfaatan karbon dioksida yang terbentuk selama fermentasi.

Keuntungan dan kerugian utama dari CCT

Tingkat teknis tangki cylindro-conical (dan peralatan yang terhubung dengannya), tunduk pada pengetahuan teknologi yang baik, memungkinkan untuk mencapai kualitas standar 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 opsi). Hal yang sama berlaku untuk 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 mengapa 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 satu waktu, para perancang CCT sangat meningkatkan efisiensi penggunaan area produksi. Faktor ini masih menjadi salah satu keuntungan tambahan paling signifikan dari pembuatan bir di CCT saat ini.

Kesulitan tertentu yang pernah dihadapi oleh pelopor pembuatan bir dengan sedimentasi sel ragi di CCT berhasil diatasi hari ini 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 dosis besar ragi yang dimasukkan.

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

Di antara kelemahan utama CCT adalah ketidakmungkinan untuk sepenuhnya menghilangkan geladak ragi yang terbentuk di permukaan wort yang difermentasi dan periode sedimentasi sel ragi yang lebih lama (dibandingkan dengan tong). Selain itu, di TsKTB perlu mencadangkan sekitar 20% dari total kapasitas 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 (ruang kosong 10%).

Berbicara tentang maksimal kondisi efektif penggunaan CCT, harus ditekankan secara terpisah bahwa inti dari 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 tingkat akumulasi CO2, yaitu pematangannya). Karena itu, durasi siklus pembuatan bir berkurang. Paling opsi sederhana untuk menambah tinggi kolom wort, itu akan menempatkan wadah bekas "di pantat", bukannya horizontal tangki silinder-kerucut itulah tepatnya yang Nathan lakukan.

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" dari CCT yang akan diamati. Pematangan bir di sini akan dipercepat beberapa hari. CCT menjadi sangat efektif mulai dari 150-200 hektoliter (volume untuk medium, bukan mini-brewery). Oleh karena itu, penggunaan tangki fermentasi dan pasca fermentasi yang terletak secara vertikal di pabrik mini dapat dijelaskan, pertama-tama, dengan keinginan untuk mengatur peralatan dengan lebih kompak.

Apa itu CCT

Bahan yang digunakan dalam pembuatan CCT

CCT pertama terbuat dari baja hitam biasa, dilapisi di bagian dalam dengan lapisan khusus berdasarkan resin epoksi. Cakupan seperti itu membutuhkan 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 adalah bahan pilihan. Namun perlu diingat bahwa penggunaannya tidak selalu mengesampingkan kemungkinan terjadinya korosi. Ini mungkin terjadi:

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

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

§ bersentuhan dengan baja biasa. Dalam hal ini, kontak dengan area 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 diperlukan, ada dua sudut pandang yang berlawanan secara diametris:

1. Menurut para ahli Ziemann, seseorang harus mengusahakan kehalusan material yang ideal. Bagaimanapun, kekasaran rata-rata tidak boleh lebih dari 0,4-0,7 mikron. Hal ini diperdebatkan oleh fakta bahwa sel ragi dan berbagai mikroorganisme difiksasi dengan susah payah 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 permukaan bagian dalam kerucut dan kubah CCT (mengurangi kekasaran hingga 0,3 mikron).
Saat ini, elektropolishing memberikan permukaan paling halus yang dapat diperoleh dalam industri pengolahan baja. Tapi, tentu saja, hanya dengan syarat sebelum menerapkan pemolesan elektrokimia, permukaan logam sudah dipoles dengan hati-hati. Pemolesan listrik hanya dapat menghaluskan tonjolan mikro yang menonjol pada permukaan logam, tetapi sama sekali tidak menghilangkan penyimpangan, goresan, dan rongga yang lebih besar.

2. Menurut para ahli Holvrieka, peran yang menentukan dimainkan bukan oleh nilai kekasaran rata-rata (ketinggian puncak mikro material), tetapi oleh profil kekasaran (puncak mikro yang tajam atau halus). Jika tonjolan dihaluskan, ini sudah cukup. Menurut mereka, hasil yang sangat baik dalam hal profil kekasaran yang optimal memberikan keistimewaan restorasi mekanik lembaran baja tahan karat masih berada di rolling shop sebuah perusahaan metalurgi. Setelah itu, permukaan baja yang "dipoles", untuk menghindari kerusakan mekanis selama pengangkutan dan pembuatan tangki, disegel dengan film khusus, yang dilepas setelah lembaran dilas ke dalam wadah. Kehalusan yang diperoleh selama penggulungan khusus sudah cukup untuk mencegah sel ragi menempel pada permukaan bahan, dan seharusnya tidak ada mikroflora berbahaya pada bir muda (jika tidak, bir akan terinfeksi, terlepas dari apakah bakteri telah menetap. 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, saat memoles permukaan bagian dalam CCT secara mekanis, banyak kehalusan harus diperhitungkan. Bahkan arah pemolesan baja itu penting - di sepanjang generatrix atau di sepanjang radius. Permukaan yang paling kasar, dan karenanya paling menarik bagi mikroorganisme, terbentuk di tempat pengelasan berbagai bagian CCT. Dengan demikian, pemrosesan dan pemolesan lasan tangki diberikan Perhatian khusus. Kekasarannya biasanya dibawa ke level 0,6 - 0,7 mikron (rata-rata kekasaran seluruh permukaan bagian dalam CCT untuk sebagian besar pabrikan adalah sekitar 0,7 mikron).

Proses pembuatan CCT

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

1. Persiapan praproduksi kubah, kerucut, badan dan bagian yang lebih kecil.

2. Pembengkokan kubah dan kerucut.

3. Pengelasan badan tangki, mulai dari kubah.

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

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

6. Pengelasan zona pendingin (jika jaket pendingin digunakan di CCT, dan bukan baja dengan lubang "kapiler" internal, maka jaket tidak perlu dilas).

7. Pengelasan bagian luar tangki.

8. Poles 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 perwakilan perusahaan ZIEMANN di Rusia dan negara-negara CIS, calon ilmu teknik V. Tikhonov, pembuatan CCT merupakan hal yang kompleks proses manufaktur, yang mencakup banyak operasi, seperti menggulung bahan yang digulung, memotong, menyambung, menyelaraskan lembaran, mengelas, menggiling, memotong kosong, mengecap flanging kerucut dan penutup, memutar kerucut, menggiling, merakit cangkang, membuat rok pendukung, mengelas 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 level, dll., pipa pelindung untuk kabel listrik, dll.

Isolasi tangki dilakukan, sebagai aturan, dalam posisi horizontal. CCT untuk perlindungan tambahan terhadap korosi dicat, 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 baja kromium-nikel seiring waktu) . Metode horizontal dari tangki isolasi memungkinkan pekerja untuk secara visual mengontrol sepenuhnya kualitas pengisian sehingga tidak terbentuk kunci udara. Sebagai kelongsong, lembaran aluminium trapesium dengan atau tanpa lapisan plastik, lebih jarang baja tahan karat, digunakan. Pelapis kerucut standar terbuat dari lembaran baja tahan karat yang dilas secara kedap udara. Desain ini direkomendasikan untuk mengecualikan dalam jangka panjang kemungkinan masuknya uap air di bawah insulasi selama pencucian eksternal kerucut di area servis.

Tangki jadi diletakkan di atas buaian 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 pada kandungan volume zat yang mudah menguap dalam bir, tingkat kandungan CO 2, proses pengendapan ragi - yaitu, pada akhirnya, pada kualitas bir itu sendiri.

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

Jika kita mencoba menurunkan rata-rata 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 beratnya 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 CCT lager, di mana bir tidak lagi berfermentasi, pembatasan ini tidak berlaku. Menurut pakar pembuatan bir Ceko J. Famera, CKTL bisa mencapai ketinggian 40 meter dan diameter 10 meter.

Juga, dimensi CCT secara signifikan dipengaruhi oleh kebutuhan untuk membiarkan bagian tangki kosong, sehingga busa yang muncul selama fermentasi tidak membanjiri alat pengaman (pertama-tama, lidah dan alur!).

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

Sejujurnya, saya akan mengatakan bahwa angka-angka ini bukanlah dogma. Metode diketahui ketika agen "anti-busa" khusus berdasarkan silikon digunakan untuk mengurangi jumlah busa di CCT. Dalam hal ini, ruang kosong yang diperlukan di CCT selama fermentasi akan berkurang 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 harga bir yang diproduksi). Tujuan utama di sini adalah untuk meningkatkan daya saing tempat pembuatan bir Anda di pasar yang dipenuhi bir saat ini dan selanjutnya meningkatkan tingkat penjualan, dan karenanya keuntungan. Tetapi faktor penting yang membatasi nilai CCT dalam setiap kasus tertentu adalah persyaratan teknologi berikut: volume tangki silinder-kerucut harus merupakan kelipatan dari volume ketel wort (dengan mempertimbangkan kompresi wort setelah pendinginan ), dan waktu pengisian CCT tidak boleh melebihi 24 jam (optimal 12-20 jam). Dalam hal ini, mengisi tangki tidak akan terlalu lama, yang berarti bahwa minuman yang berbeda akan mulai berfermentasi hampir bersamaan, yaitu wort akan menjadi komposisi yang lebih homogen, dan "stratifikasi" dapat dihindari. Jika tangki terlalu lama diisi, berbagai minuman tidak akan sempat bercampur satu sama lain sebelum fermentasi dimulai. Ini dapat berdampak negatif pada proses fermentasi (yang harus dihindari dengan segala cara yang memungkinkan). Semakin besar tangki, semakin lama fase pemompaan bir atau sanitasi. 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, dimensi maksimum CCT dibatasi oleh faktor transportasi lain yang sangat penting: kondisi pengangkutan peti kemas di masa mendatang ke pelanggan dan pemasangan di tempat pemesanan. Saat menentukan ukuran tangki, sangat penting bagaimana dan melalui rute mana CCT akan dikirim ke pelanggan (darat atau air). Yang paling "fleksibel" dalam kaitannya dengan pembatasan keseluruhan adalah transportasi melalui jalur air (laut atau sungai). Saat mengangkut tangki melalui darat, pada awalnya perlu membatasi ukurannya secara ketat, dan juga mempertimbangkan lokasi jalan raya transportasi, saluran transmisi tegangan tinggi, dll.

Namun, pertimbangan ekonomi produksi saat ini menentukan kondisinya dalam desain peralatan: desain modern harus menyediakan penggunaan CCT sebesar mungkin dengan diameter terkecil yang dapat diterima berdasarkan tingkat perkembangan teknologi tertentu. Dalam melakukannya, tujuan berikut dikejar:

§ pengurangan biaya investasi tertentu,

§ pengurangan biaya transportasi untuk pengiriman peralatan

§ menurunkan biaya operasi

Dalam praktiknya, selalu diperlukan untuk menemukan kompromi yang masuk akal antara persyaratan ekonomi dan (seringkali tidak berdasar) ketakutan para ahli teknologi tentang CCT volume besar. Menurut para ahli, CCT berkapasitas hingga seribu hektoliter biasanya diangkut dengan kereta api. Tangki besar diangkut hanya dengan angkutan khusus, sejauh mungkin - dengan air. Itulah sebabnya pabrikan CCT mencoba menempatkan perusahaan mereka lebih dekat ke sungai atau pelabuhan yang dapat dilayari.

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

Insulasi busa poliuretan, misalnya, dituangkan secara optimal di ruang produksi, dan bukan di " kondisi lapangan» saat merakit 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 di sekitarnya tidak standar (tentu saja, ini tidak berarti air bisa masuk ke dalam busa poliuretan). Namun, masih optimal untuk mengisolasi CCT di pabrik.

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

Fermentasi alkohol dari gula wort oleh enzim ragi adalah proses utama dalam produksi bir. Fermentasi utama dan setelah fermentasi bir dilakukan terutama menurut dua skema: secara berkala - dengan pembagian proses fermentasi menjadi fermentasi utama dan setelah fermentasi, dan juga dengan dipercepat - dengan kombinasi fermentasi utama dan setelahnya. fermentasi dalam satu alat fermentasi berbentuk silinder.

Metode fermentasi bir berkelanjutan terdiri dari memindahkan wort yang difermentasi dan bir muda dengan kecepatan tertentu dalam sistem fermentor yang saling berhubungan dan perangkat untuk fermentasi setelahnya dengan masuknya wort segar secara terus menerus ke dalam fermentor kepala dan aliran keluar bir dari yang terakhir. perangkat.

Konsentrasi ragi yang diperlukan dalam wort yang difermentasi dipastikan dengan aliran ragi yang terus menerus ke peralatan kepala sistem dari generator ragi dan dengan reproduksi tambahan ragi dalam peralatan fermentasi. Sebelum memompa bir muda untuk fermentasi, sebagian ragi dipisahkan dengan separator.

Alat fermentasi ChB-15 digunakan untuk fermentasi utama must dan merupakan bejana persegi panjang tertutup, di dalamnya terdapat koil pendingin untuk menghilangkan panas yang dilepaskan selama fermentasi. Tangki silinder horizontal B-604 dirancang untuk fermentasi utama bir wort di bawah tekanan. Tangki jenis TLA dan TAB digunakan untuk pasca-fermentasi bir muda atau untuk penyimpanan bir jadi dan merupakan peralatan silinder horizontal dan vertikal dengan dasar bulat.

Semua fermentor dilengkapi dengan perlengkapan yang sesuai untuk menghilangkan karbon dioksida yang dilepaskan selama fermentasi alkohol. Fermentor yang digunakan untuk fermentasi utama terbuat dari tipe terbuka atau tertutup, yang terakhir memastikan kemandulan wort selama fermentasi dan kemungkinan mengambil karbon dioksida untuk digunakan lebih lanjut.

Fermentor ChB-15(Gbr. 23.2) adalah bejana persegi panjang tertutup dengan sudut membulat pada dinding dan dasarnya. Di dalam perangkat ada koil 1 , melalui mana melalui lubang 7 air garam atau air dingin disediakan. Perangkat ini memiliki pipa 2 untuk wort, gabus 3 untuk mengeringkan sisa wort, menetas 4 Dan 5 untuk mencuci peralatan dan nozzle 6 untuk menghilangkan karbon dioksida.

Peralatan tunduk pada lapisan pelindung wajib dengan resin epoksi, pernis alkohol-rosin, pelapis polietilen, dll. Juga digunakan.

Fermentor persegi panjang memanfaatkan ruangan di toko fermentasi, mengisi seluruh areanya, kecuali lorong yang diperlukan untuk pemeliharaan. Ketinggian tong yang berguna biasanya diambil hingga 2 m.

Tank B-604(Gbr. 23.3) dirancang untuk fermentasi utama bir wort di bawah tekanan. Alat fermentasi utama adalah bejana silinder horizontal 1 dengan dasar bulat, dipasang pada empat penyangga. Bagian atas perangkat memiliki tabung saluran keluar udara. 5 , yang berfungsi untuk mengontrol proses fermentasi wort. Di salah satu bagian bawah ada palka 3 dengan tutup dan keran 2 untuk pasokan dan penurunan wort. Ada koil pendingin di dalam tangki. 6 . Perlengkapan khusus tersedia untuk menghilangkan karbon dioksida 4 .

Beras. 23.2. Alat fermentasi ChB-15

Tangki fermentasi tipe B-604 diproduksi dengan kapasitas 8 ... 50 m 3.

Jenis kamp tank TLA(Gbr. 23.4) dirancang untuk pasca-fermentasi, klarifikasi bir muda dan penyimpanan bir yang disaring di bawah tekanan hingga 0,07 MPa. Dengan pelapisan yang tepat pada permukaan bagian dalam tangki, dibiarkan menyimpannya di dalamnya Sirup Gula, anggur dan susu.

Alat fermentasi adalah bejana silinder horizontal yang terdiri dari badan 1 dengan dasar bulat 5 Dan 6 . Ada palka di bagian bawah 3 untuk sanitasi tangki. Untuk mengisi tangki dan mengeluarkan produk, terdapat katup perunggu di bagian bawah. 2 . Alat kelengkapan khusus digunakan untuk menghilangkan karbon dioksida 4 dan tumpukan lembaran 7 . Tangki dipasang pada tiga pilar.

Beras. 23.3. Alat untuk fermentasi utama bir B-604

Beras. 23.4. Tangki untuk fermentasi bir muda, aluminium tipe TLA

Tangki setelah fermentasi jenis TLA diproduksi dengan kapasitas 8 ... 80 m 3 . Selain tangki horizontal untuk fermentasi bir muda, dibuat tangki tipe TLA vertikal dengan kapasitas 4 ... 9 m 3.

Untuk pembuatan fermentor dan tangki setelah fermentasi, selain baja lembaran karbon, lembaran aluminium kelas makanan A0, A5 dengan kandungan pengotor tidak lebih dari 0,5% dan baja tahan asam kelas Kh18N10T digunakan.

Beras. 23.5. Tank camp aluminium vertikal M7-TAV

Permukaan perangkat yang terbuat dari aluminium dan baja tahan karat tidak dilapisi lapisan pelindung dan mudah dibersihkan dari kotoran. Perangkat aluminium saat dipasang pada penyangga besi tuang harus memiliki insulasi yang andal untuk menghindari kerusakan aluminium akibat proses elektrokimia yang muncul di antara logam.

Tangki M7-TAV(Gbr. 23.5) adalah bejana vertikal silindris dengan dasar bulat, terdiri dari badan 1 , katup pembuangan 2 , salib 4 untuk tiang pancang pengikat, tabung saluran udara 5 , penutup lubang got 3 dan ketuk percobaan 6 . Tangki dipasang pada empat penyangga selama pemasangan.

Tangki fermentasi M7-TAV diproduksi dengan kapasitas 8…25 m 3 .

Alat yang digunakan untuk fermentasi dan setelah fermentasi bir terbuat dari logam dan beton bertulang, serta dari lembaran aluminium makanan (Tabel 23.1).

Metode fermentasi periodik yang dipercepat terdiri dari fakta bahwa dalam alat fermentasi berbentuk silinder-kerucut dengan kontrol sedimentasi yang cepat dan penarikan ragi yang menetap darinya, fermentasi utama digabungkan dengan fermentasi setelahnya, pematangan yang dipercepat (paparan) dan klarifikasi bir, dan wort yang difermentasi secara sistematis dicampur terlebih dahulu dengan aliran udara steril, dan kemudian dengan karbon dioksida dan jumlah ragi benih meningkat menjadi 2 liter per 1 jam wort.

Pada ara. 23.6 menunjukkan fermentor untuk mempercepat produksi bir. Fermentor 5 pra-disinfeksi dan disterilkan, dan kemudian di dalamnya dari peralatan 1 disajikan wort dingin. Suhu fermentasi untuk bir ringan adalah 3…4 °С, untuk bir gelap 4…5 °С. Suhu maksimum fermentasi adalah 9 °C. Ragi fermentasi bawah disiapkan di dalam mesin budaya murni 3 , yang juga didinginkan oleh cairan yang bersirkulasi di selubung luar. Ragi dewasa dipaksa keluar dari peralatan dengan udara bertekanan steril atau karbon dioksida ke dalam peralatan perbanyakan ragi 4 .

Dengan dimulainya fermentasi, udara sepenuhnya digantikan oleh karbon dioksida dari fermentor dan ruang di atas wort ke atmosfer. Karbon dioksida tanpa campuran udara dikirim ke meteran gas, dan dari sana dipompa melalui baterai pembersih, dikompresi menjadi 0,2 ... 0,3 MPa dan dikumpulkan dalam kolektor.

Setelah fermentasi berakhir, saat ragi mulai mengendap, kerucut alat didinginkan, yang mempercepat pengendapan ragi. Bir di dalam alat berada di bawah tekanan 0,15 MPa, sedangkan ragi dipadatkan dan, ketika katup dibuka, dipaksa keluar dalam bentuk massa yang tebal melalui selongsong karet ke dalam bak ragi.

Beras. 23.6. Diagram skematik fermentor untuk mempercepat produksi bir

Tabel 23.1. Spesifikasi teknis fermentor dan tangki

Indeks	ChB-15	B-604	TLA	M7-TAV
Kapasitas penuh, m3	15,0	10,0	10,0	12,5
Diameter dalam, m	–	2000	1800	1800
Diameter koil pendingin, m	0,05	0,07	–	–
Diameter pipa Wort, m	0,05	0,07	–	–
Suhu fermentasi, °C	6	4	1	1
Tekanan pada alat, MPa	–	0,07	0,07	0,07
Berat, kg	2150	540	490	580

Beras. 23.7. Fermentor silinder-kerucut (TsKBA)

Fermentasi wort 12% berlangsung selama 8-10 hari, diikuti dengan periode pematangan bir (3 hari) dengan transformasi biokimia sejumlah zat yang melekat pada buket bir muda.

Kemudian bir perlahan didinginkan hingga 1…0 °С dan diolah (dikarbonisasi) dengan karbon dioksida di bawah tekanan 0,14 MPa selama 12 jam dan didiamkan selama 12 jam berikutnya untuk mengendapkan ragi dan mengklarifikasi. Di bawah tekanan 0,17 MPa, bir diumpankan dari fermentor melalui filter 2 (lihat Gambar 23.6) untuk pembotolan.

Sebuah metode untuk percepatan produksi bir Zhiguli di fermentor silinder-kerucut (TsKBA)(Gbr. 23.7) terdiri dari fakta bahwa dalam satu bejana dengan volume besar (dari 100 hingga 150 m 3 atau lebih) dengan pengisian harian wortnya (8 ... dalam 14 hari, bukan 28 yang ditentukan untuk bir Zhiguli . Perangkat ini dilengkapi dengan termometer resistansi. 1 , cuci kepala 2 , derek untuk seleksi 3 , tempat untuk mengencangkan alat lidah dan alur 4 . Dengan wort yang diklarifikasi pertama (penyeduhan pertama), semua biji ragi yang sangat berfermentasi (300 g dengan kadar air 75% per 1 jam wort) dimasukkan ke dalam bagian berbentuk kerucut. Pertama, 50% wort diangin-anginkan dengan udara steril, yang memberikan kandungan 4 ... 6 mg O 2 / ml wort.

Selama dua hari pertama, suhu fermentasi dipertahankan dari 9 hingga 14 ° C, yang dipertahankan hingga derajat akhir fermentasi yang terlihat tercapai. Temperatur dikendalikan oleh tiga sabuk jaket luar jarak jauh dengan refrigeran didinginkan hingga tidak lebih dari minus 6 °C. Ketika kandungan padatan dalam bir mencapai 3,5 ... 3,2%, peralatan akan menjadi lidah-dan-alur pada tekanan berlebih. Akhir fermentasi ditentukan oleh penghentian penurunan lebih lanjut fraksi massa zat kering dalam bir dalam waktu 24 jam Biasanya, pada hari kelima, fraksi massa akhir 2,2 ... 2,5% zat kering tercapai. Setelah itu, refrigeran dimasukkan ke dalam jaket kerucut untuk pendinginan dan pembentukan sedimen ragi yang padat pada suhu 0,5 ... 1,5 ° C. Pada bagian silinder suhu 13…14 °C dipertahankan selama 6…7 hari. Suhu yang sama mendorong reduksi diacetyl menjadi acetoin. Kemudian suhu bir (0,5…1,5 °C) diratakan dengan kemeja di seluruh bagian silinder TsKBA. Pada saat yang sama, tekanan turap di TsKBA dipertahankan pada 0,05…0,07 MPa selama 6…7 hari. Setelah 10 hari sejak awal fermentasi, penghilangan ragi pertama dilakukan dari pemasangan bagian kerucut TsKBA. Sebelum bir diklarifikasi, ragi kedua dihilangkan, dan kemudian bir diumpankan untuk pemisahan dan penyaringan. Pendinginan tambahan bir jadi (2 °C) dalam koleksi dilakukan pada 0,03…0,05 MPa, disimpan selama 12…24 jam dan dituangkan. Dengan menggunakan TsKBA mereka memproduksi bir fraksi massa bahan kering di awal harus 11, 12 dan 13%.

Dengan demikian, dalam proses fermentasi di TsKBA, karena unit volume alat yang besar, kombinasi fermentasi utama dan setelah fermentasi dalam satu bejana, penggunaan suhu tinggi fermentasi dan volume ragi penaburan, durasi proses berkurang sekitar setengahnya.

Paling ekonomis untuk melakukan fermentasi dan pasca-fermentasi bir dengan cara dipercepat dalam satu fermentor berbentuk silinder-kerucut yang terbuat dari baja tahan karat dengan permukaan bagian dalam yang dipoles.

Peralatan ini memiliki empat selubung pendingin di bagian silinder dan satu di bagian kerucut (Tabel 23.2).

Tabel 23.2. Karakteristik teknis fermentor berbentuk silinder-kerucut

Catatan. Untuk semua merek, tekanan pada alat adalah 0,7 MPa, pada kemeja 0,4 Pa, suhu zat pendingin adalah 8 °C.

Tangki fermentasi horizontal diisi dengan wort yang diaerasi secara intensif sebesar 75-80%, dibersihkan dari endapan suspensi wort dingin setidaknya 50%. Pengenalan ragi biasanya dilakukan pada tingkat 0,5-1,0 l/hl. Untuk memperoleh CO2, dilakukan fermentasi “terbuka” atau “tertutup” pada suhu maksimum 8-9 °C. Dalam hal ini, terjadi konveksi yang kuat, yang menyebabkan fermentasi dipercepat dibandingkan dengan tong fermentasi, dan fermentasi ke kandungan ekstraktif sisa yang biasa berkurang sekitar satu hari.

Sirkulasi bir ditingkatkan dengan kantong pendingin yang diletakkan di bagian luar. Mempertahankan suhu maksimum dilakukan oleh sistem pendingin atas, dan untuk pendinginan hingga suhu akhir, sistem pendingin kedua dihidupkan dengan aliran balik. Sedimentasi ragi dalam wadah semacam itu terkadang sulit karena konveksi yang lebih kuat. Mereka membutuhkan lebih banyak waktu untuk menyelesaikan, dan dengan demikian perolehan waktu yang disebutkan di atas diratakan. Untuk meningkatkan pengendapan ragi, konveksi harus diakhiri kira-kira 24 jam sebelum bir dipindahkan ke fermentasi, yaitu saat ini suhu akhir seharusnya sudah tercapai. Pembentukan sedimen ragi difasilitasi oleh zona pendinginan di titik terendah tangki. Efek positif bahkan dapat memberikan fermentasi lebih lanjut, menunggu ragi mengendap pada suhu 3-5°C, dan kemudian mencampurnya dengan jumlah ikal yang diperlukan untuk pasca-fermentasi. Tanpa ini, kandungan ragi bir yang dipompa dengan ekstrak residu berada di urutan 20-30 juta sel/1 ml, dan seringkali bir semacam itu ditandai dengan sisa rasa ragi atau pahit.

Karena munculnya gelembung CO2, pembentukan papan suara yang baik terjadi. Selama jeda satu hari untuk sedimentasi, biasanya tidak jatuh dan, saat bir dipompa untuk pasca fermentasi, bir tersebut mengendap di dinding tangki. Kandungan zat pahit pada bir muda dan jadi yang diperoleh dalam wadah tertutup sekitar 10% lebih tinggi dibandingkan dengan bir yang diperoleh dalam wadah terbuka. Mengumpulkan ragi dalam wadah yang panjang agak lebih sulit, namun, hasil yang memuaskan dapat diperoleh baik dengan bantuan sendok teleskopik dengan mengaduknya dengan air, atau, pada akhirnya, saat melewati tangki, yang disarankan untuk dilakukan pasang palka tambahan di dinding ujung belakang tangki. Karena ragi mengandung komponen geladak, ragi harus dibersihkan dengan saringan getar. Lapisan individu dari bir yang difermentasi dapat bervariasi dalam kandungan ragi, jadi penting untuk memastikan bahwa bir muda didistribusikan secara merata.

Tangki fermentasi vertikal dengan desain berbentuk silinder dimuat dengan cara yang sama seperti tangki horizontal. Karena munculnya gelembung CO2, terjadi konveksi, yang diintensifkan oleh efek pendinginan. Menghubungkan hanya zona pendinginan bagian atas menyebabkan konveksi yang lebih kuat daripada menghubungkan beberapa zona atau seluruh permukaan pendingin di bagian silinder tangki. Munculnya gelembung (kecepatannya sekitar 0,3 m/s) merangsang kontak ragi dengan substrat dan dengan demikian meningkatkan laju fermentasi dan proses yang terjadi selama ini. Ini menjelaskan, meskipun di dataran tinggi, keseragaman yang luar biasa dari cairan yang difermentasi. Dalam tangki seperti itu selama fermentasi, terjadi sedimentasi ragi yang sangat baik. Sudah selama fase intens, aliran turbulen ke atas menangkap ragi sedikit lebih sedikit daripada aliran ke bawah (jika kerucut sudah agak dingin). Mendinginkan bagian bawah mengurangi turbulensi, yang membantu ragi mengendap. Jumlah ragi, dosis dalam volume sekitar 0,71 l, pada tahap ikal tinggi bisa 70-75 juta sel.

Sebelum memompa bir untuk fermentasi, tergantung pada teknologinya, biomassa ragi meningkat 3-3,5 kali lipat. Seperti yang telah kami catat, masing-masing lapisan substrat fermentasi tidak berbeda baik dalam tingkat fermentasi dan suhu, maupun dalam kandungannya. produk sampingan fermentasi. Kandungan CO2 karena konveksi adalah sama bahkan di tangki yang sangat tinggi, dan selama ada konveksi, zona atas dan bawah tidak berbeda dalam kandungan ragi (konsentrasinya yang lebih tinggi hanya diamati di bagian kerucut). Faktor konveksi dan tekanan ini adalah alasan pelepasan zat pahit, seperti di tangki horizontal yang dibahas di atas, 10-15% lebih rendah daripada di tong terbuka. Durasi fermentasi pada suhu normal 8-9 ° C hanya 5-6 hari (jika tidak diperlukan waktu tambahan untuk mencapai derajat akhir fermentasi dan pengendapan ragi).

Pengumpulan ragi relatif mudah - ia turun dari kerucut tangki fermentasi setelah pengurasan intensif singkat untuk menghilangkan kontaminan (suspensi dan sel ragi mati) hingga jelas dari warna cairan yang memungkinkan untuk beralih ke tangki bir. Ragi harus dihilangkan secara perlahan (selama 60-80 menit) untuk mencegah bir terperangkap. Konsistensinya bisa disebut lembek, namun akibat penurunan tekanan kolom cairan dalam tangki fermentasi, terjadi peningkatan volume yang sesuai dan ragi menjadi berbusa.

Teknologi pemompaan bir untuk after-fermentasi atau lainnya operasi teknologi selama fermentasi tetap tradisional. Jika pemompaan dilakukan dengan ekstrak residu, pendinginan berlawanan arah (misalnya, dari 9 hingga 5 °C) selama 24 jam, dikombinasikan dengan pembentukan CO2, memungkinkan menjaga keseragaman yang baik dari bir muda karena penurunan ekstrak sebesar 0,5-0,8 % selama ini. Kandungan ragi pada saat bir dipompa untuk fermentasi adalah sama dan berada pada level 10-15 juta sel. Jika bir ini didistribusikan antar tangki dengan volume yang sesuai menggunakan mixer sedemikian rupa sehingga bir yang sama masuk ke setiap tangki pada waktu tertentu, maka isi semua tangki dijamin memiliki sifat yang sama. Pada awal pemompaan bir untuk fermentasi, selalu ada ragi yang ditangkap dari dinding kerucut. Fermentasi berlangsung seperti pada tangki fermentasi lainnya, dengan ragi mengendap sedikit lebih cepat.

Dari sudut pandang teknologi, pengurangan siklus fermentasi tidaklah ideal (bir harus dipompa pada akhir pekan atau akhir minggu). Selain itu, sulit mendapatkan kualitas bir muda yang dibutuhkan (dalam hal ekstrak, kandungan ragi, dll.), Apalagi jika perlu memompa beberapa tangki pada hari yang sama, karena shift, misalnya 6 jam bisa menyebabkan perubahan besar dalam nilai-nilai ini. Dalam hal ini, disarankan untuk melanjutkan fermentasi dan pengendapan ragi, dan melakukan pasca-fermentasi melalui penggunaan ikal. Jika misalnya pemompaan bir untuk fermentasi dilakukan sehari kemudian, namun pada saat yang sama suhunya tetap dipertahankan pada 4,0-5,0 ° C, maka derajat fermentasi akan lebih rendah 3-6% dari nilai akhir, dan kandungan ragi akan berkurang dari 10 juta sel menjadi 2-3 juta.Dalam hal ini, perlu untuk memastikan distribusi seragam bir muda dan pencampuran seragam dengan ikal (10-12% dengan tingkat atenuasi 25-35 % dan jumlah sel ragi lebih dari 50 juta). Berkat langkah-langkah ini, pada awal fermentasi, tingkat ekstrak dan kandungan sel ragi yang biasa tercapai. Fermentasi dalam hal ini, terlepas dari jumlah sisa ragi, dimulai dengan baik, dan bir memiliki rasa yang ringan dan menyenangkan dan, tidak seperti bir yang dipompa "biasanya", memungkinkan lebih banyak konten tinggi zat pahit.

Ukuran tangki harus sedemikian rupa sehingga bisa diisi setengah hari. Untuk tangki besar, ini dicapai dengan mencocokkan durasi pemompaan dari tangki ragi atau tangki pengapungan. Jika pengisian dilanjutkan dalam waktu yang sangat lama, maka karena suhu penambahan ragi dan fermentasi yang lebih tinggi, terjadi turbulensi yang kuat pada fase aktif, sebanding dengan kondisi fermentasi dengan pengadukan. Pada saat yang sama, bir memperoleh rasa "kosong", karena sangat cepat menonjol. sejumlah besar protein, lebih sedikit asam volatil terbentuk dan rasio ester yang tidak menguntungkan dan alkohol yang lebih tinggi terjadi. Lebih banyak "diacetyl total" terbentuk, karena kandungan maksimumnya tercapai 1-2 hari kemudian, dan pengurangan kandungannya hingga akhir fermentasi atau pematangan menimbulkan masalah serius.

Oleh karena itu, tidak disarankan untuk melakukan satu kali pengenalan ragi ke dalam minuman pertama dan isi ulang ragi benih dalam waktu 24 jam bahkan dengan aerasi intensif. Namun, jika dalam minuman terakhir dari sekumpulan bir, udara tidak masuk, maka hal ini dapat menyebabkan stratifikasi bir: bagian kolom cairan yang sudah difermentasi dan, karenanya, lebih ringan akan berada di bagian atas tangki, sementara di bagian bawahnya belum terlihat penurunan ekstraktivitas. Penurunan daya ekstraktif ini hanya terjadi dengan peningkatan konveksi akibat pendinginan bagian atas (fermentasi) cairan, yang tidak aman dalam hal indikator mikrobiologis.

Mengingat hal di atas, teknologi pemompaan yang dijelaskan di atas direkomendasikan: jika brews yang pertama kali ditambahkan ragi (dengan suhu yang sedikit lebih rendah dan jumlah ragi yang ditambahkan) berada di bagian ragi selama 16 jam, maka brews terakhir (dengan suhu yang lebih tinggi dan jumlah ragi yang ditambahkan) pompa setelah 4-6 jam Pada saat pencampuran, suhunya akan rata. Dengan penambahan langsung ragi ke tangki besar, juga memungkinkan untuk memulai proses pada suhu yang lebih rendah dan jumlah ragi yang ditambahkan, meningkatkannya saat tangki terisi.

Karena proses ini tidak didahului dengan klarifikasi wort dingin, diharapkan sebelum menambahkan ragi benih ke minuman berikutnya, ayam wort panas yang telah menetap selama ini di bagian kerucut dengan elusi hati-hati harus dihilangkan. Jika ini tidak memungkinkan karena pengisian tangki yang dipercepat, maka operasi ini harus dilakukan 6-8 jam setelah terisi penuh. Ini adalah langkah pemurnian tambahan yang memiliki efek menguntungkan pada sifat bir dan ragi.

Munculnya KKN

Aturan pembuatan bir klasik Jerman kuno mengatakan: "Dibutuhkan waktu seminggu untuk memfermentasi wort, dan butuh waktu berminggu-minggu untuk menghabiskan bir sebanyak persen dalam ekstrak awal wort." Tapi sudah di abad ke-19 hal itu menjadi tidak relevan. Didorong oleh persaingan yang semakin ketat, pembuat bir berusaha untuk mempercepat proses produksi bir sebanyak mungkin.

Contoh mencolok dari penelitian semacam itu adalah pengembangan ilmuwan Swiss Nathan6), yang pada abad ke-19 mengembangkan dan pertama kali mempraktikkan teknologi pembuatan bir ultra cepat: seluruh proses fermentasi dan setelah fermentasi hanya membutuhkan waktu 10-14 hari (tergantung pada ekstrak awal). Dengan memilih rezim suhu dan teknologi khusus, 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 yang mudah menguap yang menyebabkan rasa minuman yang belum matang. Setelah itu, bir dikarbonisasi dengan karbon dioksida murni dan diendapkan. Metode ini belum diadopsi secara luas. Menurut spesialis Ceko, bir yang diseduh dengan metode akselerasi Nathan "tidak mencapai kualitas tradisional bir Ceko" (menurut saya, hal yang sama dapat dikatakan tentang bir Jerman).

Namun, teknologi ini sangat menjanjikan untuk mempercepat perputaran peralatan, yang membuatnya sangat menarik bagi banyak pembuat bir komersial. Ini adalah indikasi yang baik tentang betapa pentingnya pengurangan total waktu siklus pembuatan bir pada saat itu.

Menurut Zdenek Schubrt, mantan teknolog Plsensky Prazdroj a.s., CCT asli pertama dipasang pada tahun 1928 di Eropa di tempat pembuatan bir Kulmbach (Bavaria). Dimensi tangki ini jauh dari mengesankan seperti tangki modern: diameternya mencapai tiga meter, dan tingginya sepuluh meter. Kapasitas tangki sekitar 80 meter kubik (800 hektoliter). Juga, spesialis Kulmbach-lah yang mendapat kehormatan 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 hampir setengahnya.7)

Bahkan kemudian, 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 ( 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, tetapi tren pengurangan waktu siklus produksi terus berlanjut. Hambatan paling signifikan untuk hal ini tetaplah kebutuhan untuk menjaga kualitas bir yang diproduksi (setidaknya). Peluang terbaik dalam hal ini, ternyata, disediakan oleh tangki silinder-kerucut.

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

Pada tahun enam puluhan abad kedua puluh, "era CCT" dimulai - penyebaran cepat teknologi baru di seluruh negara dan benua dimulai. Saat ini, CCT telah dibagi menjadi tangki fermentasi berbentuk kerucut silinder (CKTB), tangki kamp berbentuk kerucut silinder (CKTL) dan tangki uni (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 mengimplementasikannya dianggap hampir sama revolusionernya. Fase fermentasi dan pematangan berlangsung paling lama dalam proses pembuatan bir, itulah sebabnya toko fermentasi dan bir adalah tempat pembuatan bir terbesar. Secara tradisional, mereka terdiri dari ruangan terpisah di mana tong atau tangki kayu berada.

Pada tahun yang sama, teknologi pendinginan CCT dikerjakan dan diselesaikan, khususnya, mode dan urutan aktivasi jaket dan kerucut pendingin individu (seperti yang Anda ketahui, pendinginan CCT yang tepat berkontribusi pada pengendapan sedimen ragi yang baik). Ternyata CCT juga membantu mencapai kehilangan zat pahit paling sedikit (sekitar 10%), memungkinkan bir jenuh maksimal dengan CO2 dan pemanfaatan karbon dioksida yang terbentuk selama fermentasi.
Keuntungan dan kerugian utama dari CCT

Tingkat teknis tangki cylindro-conical (dan peralatan yang terhubung dengannya), tunduk pada pengetahuan teknologi yang baik, memungkinkan untuk mencapai kualitas standar yang sama dari bir yang diproduksi dengan volume produksi terbesar. Pada saat yang sama, proses fermentasi bir di CCT relatif mudah untuk diotomatisasi (sebagai opsi - komputerisasi). Hal yang sama berlaku untuk proses pencucian dan sanitasi tangki.

Investasi 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 mengapa teknologi CCT saat ini merupakan cara paling umum untuk memproduksi bir di semua negara industri.

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

Jika kita berbicara tentang kondisi paling efektif untuk penggunaan CCT, harus ditekankan secara terpisah bahwa inti dari 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). Karena itu, durasi siklus pembuatan bir berkurang. Pilihan paling sederhana untuk menambah tinggi kolom wort adalah dengan meletakkan wadah bekas "di pantat", mendapatkan tangki silinder-kerucut alih-alih yang horizontal, yang sebenarnya dilakukan oleh Nathan.

Bahan yang digunakan dalam pembuatan CCT

CCT pertama terbuat dari baja hitam biasa, dilapisi di bagian dalam dengan lapisan khusus berdasarkan resin epoksi. Cakupan seperti itu membutuhkan 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 adalah bahan pilihan. Namun perlu diingat bahwa penggunaannya tidak selalu mengesampingkan kemungkinan terjadinya korosi. Ini mungkin terjadi:

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