Совмещенное брожение сусла и дображивание молодого пива в цилиндроконическом аппарате.(цкба)

С появлением холодильной техники появилась возможность регулировать заданные температурные режимы в бродильных аппаратах, охлаждая непосредственно пиво. Это позволило разработать способ ведения брожения и дображивания в одном аппарате, в частности в вертикальном цилиндроконическом аппарате. Вместимость таких аппаратов от 50 (высота 8м) до 400 м³ (высота 20м).

При такой большой высоте столба сбраживаемого сусла в цилиндроконических бродильных аппаратах наблюдается сильная конвекция сусла (вертикальные тепловые и газовые перемещения). Величина конвективных потоков зависит от интенсивности брожения и температурных режимов.

Компактное осаждение дрожжей достигается охлаждением конусной части аппарата. При интенсивной аэрации сусла главное брожение при температуре 12-14С заканчивается за 7 сут, а дображивание за 5-7 сут, т.е. весь цикл брожения и дображивания составляет 12-14 сут. Цилиндроконический аппарат ЦКБА изготовлен из коррозионно-стойкой стали с полированной внутренней поверхностью.

Аппарат имеет четыре охлаждающие рубашки 3на цилиндрической части и одну рубашку 4 на конической. Нижняя часть конусного дна съемная (для очистки и мойки, а также для осмотра). Через люк на верхней крышке внутри аппарата проходит труба с установленной на ней моющей головкой,соединенной системой трубопроводов с насосами и емкостями для дезинфицирующих растворов. Нижняя часть цилиндрической обечайки корпуса заканчивается опорным кольцом 1, с помощью которого аппарат размещается на перекрытиях здания или других конструкциях при установке на открытом воздухе. Шпунт-аппарат рассчитан на избыточное давление 0,7 МПа, вакуум-прерыватель (до 0,4МПа) с гидравлическим затвором присоединяется к патрубку 2. Аппарат имеет штуцеры с арматурой для подвода сусла, дрожжей, диоксида углерода, моющих жидкостей, хладоносителей, а также на нем установлены датчики контроля и регулировки температуры, предельного верхнего уровня, предохранительный клапан и воздушник, снабженный вакуум –клапаном. Для контроля за съёмом дрожжей на выходе из конической части аппарата установлено смотровое стекло. Уровень пива в аппарате, давление и температура регулируются автоматически.

Вертикальные цилиндроконические аппараты изготовляют с полной вместимостью 95 м³ и рабочей вместимостью 80 м³. Площадь поверхности охлаждения 44,3м², а максимально избыточное давление в аппарате 0,07МПа, а в охлаждающих рубашках-0,4 МПа; масса незаполненного аппарата без тепловой изоляции- около 12т.

Цилиндроконические аппараты имеют теплоизоляционное покрытие, что дает возможность устанавливать их на открытом воздухе, а для удобства обслуживания нижнюю часть их располагают в одноэтажном помещении.

Технология приготовления Жигулевского пива в цилиндроконическом бродильном аппарате состоит в следующем.

Осветленное сусло, охлажденное в пластинчатом теплообменнике до 8-10С, подают в коническую часть аппарата при открытом вентиле, соединяющем аппарат с атмосферой через гидрозатвор. Аппарат заполняют в течение суток в два или три приема по мере поступления сусла из варочного цеха, Первые 50% сусла аэрируют стерильным воздухом( из расчета 0,5-0,7 м³ на 1м³ сусла в час). акая интенсивность аэрирования дает возможность иметь в сусле перед брожением 4-6 мг/мл растворенного кислорода.

Вначале, когда суслом заполнено только 2-3% рабочей вместимости, в аппарат насосом подают разводку семенных дрожжей, из расчета 0,04 л на 1 дал сусла. Затем аппарат заполняют суслом на 0,85 его вместимости. Отсчет продолжительности процесса брожения начинают с момента поступления сусла в аппарат.

В первые двое суток температура сусла за счет выделяющейся теплоты спиртового брожения самопроизвольно повышается от 8-10 до 12-14С и поддерживается в этих пределах( путем подачи хладагента в верхнюю охлаждающую рубашку) До достижения видимой конечной степени сбраживания. Интенсивно протекающий процесс брожения обеспечивает снижение концентрации диацетила, что способствует более быстрому созреванию пива.

Охлажденное через верхнюю рубашку бродящее сусло опускается вниз, а более теплое поднимается вверх, чем обеспечивается хорошее естественное перемешивание бродящего сусла.

Когда содержание экстрактивных веществ в пиве снизится до 3,2-3,5%, аппарат зашпунтовывают и в дальнейшем проводят процесс при избыточном давлении 0,04-0,06МПа, что способствует лучшему насыщению пива диоксидом углерода и ускорению оседания дрожжей. Чтобы сбраживаемое сусло не примерзало к стенкам аппарата, температура хладагента, подаваемого в рубашки, должна быть не ниже –6С.

В качестве хладагента используют рассолы ( раствор поваренной соли или хлорида кальция).

По окончании интенсивного брожения, когда концентрация экстрактивных веществ понизится до 2,6-2,2% , его охлаждают в конической части аппарата до 0,5-1,5С. После достижения этой температуры подачу хладагента в рубашку прекращают. В цилиндрической части аппарата температуру пива 12-14С поддерживают еще 1,5-2 сут для ускорения процесса созревания.

В конической части аппарата при низкой температуре происходит оседание дрожжей и образование плотного осадка. На этом заканчивается главное брожение, которое длится около 7 сут. На восьмой день брожения включают подачу хладагента во все охлаждающие рубашки, кроме рубашки в конической части, и доводят температуру пива в аппарате до 0,5-1,5С. Наступает стадия брожения, которая длится 6-7 сут.

Через 10-11 сут от начала брожения как Жигулевского пива, так и сортового проводят съем дрожжей путем медленного спуска их из конической части аппарата. Перед подачей пива на осветление проводят второй съем дрожжей в специальный сборник, в котором создано противодавление около 0,2МПа. Из сборника отстоявшееся пиво возвращают в производство, а дрожжи промывают и хранят при температуре 0-1С. Конец съема дрожжей определяют визуально через смотровое стекло, следя за появлением свободного от дрожжей пива.

После повторного съема дрожжей из аппарата под давлением диоксида углерода не более 0,06МПа, подаваемого в пространство над жидкостью, пиво направляют на осветление сепарированием или фильтрованием

Освободившийся от пива аппарат моют водопроводной водой, дезинфицируют и снова моют для удаления дезинфицирующих средств. При мойке кран выпуска продуктов из конической части аппарата должен быть открыт

По сравнению с классическим способом способ совмещения брожения и дображивания в одном аппарате имеет ряд преимуществ: продолжительность цикла сокращается в два раза, улучшаются условия труда и обслуживания аппаратов, устраняются неизбежные потери при перекачивании молодого пива из цеха брожения в цех дображивания.