濃縮麦芽麦汁を用いた工業規模のビール製造設備

工業用グレードの無菌濃縮麦芽麦汁は、密閉容器で供給され、エキスは18~60 °Pの範囲です。これにより、麦芽の粉砕、マッシング、麦汁のろ過といった工程が不要になります。 これは、中小規模の醸造所やクラフトビール工場向けのバッチ式/半連続式の工業プロセスであり、原材料の受入、ブレンド、熱処理、冷却、発酵、熟成、ろ過、クリアビールの取り扱い、充填、およびCIP洗浄を網羅しています。有効な免許を持たないアルコール飲料の製造および販売は禁止されています。 当社は、濃縮モルト麦汁ビール製造設備のトータルソリューションをご提供いたします。.

工業用醸造設備

全体的なプロセスフロー図

濃縮麦芽麦汁の受入・貯蔵 → 醸造用水処理 → オンラインでの定量希釈・ブレンド → (麦汁の煮沸およびホップ添加)→ ワールプールによる高温トラブの分離 → プレート式熱交換器による冷却 → 麦汁の酸素化 → CCT発酵タンクへの酵母投入 → 主発酵 → ジアセチル低減 → 低温熟成 → 酵母回収/排出 → ビールのろ過 → クリアビールタンクでのCO₂飽和 → 無菌緩衝処理 → 充填 (瓶/缶/ケグ)→ 殺菌(任意)→ 完成品検査および倉庫保管 → CIP(定置洗浄)

醸造設備

工程手順、設備および重要管理点

1. 濃縮麦汁の受入および貯蔵

  1. 原材料:無菌工業用濃縮麦芽麦汁。代表的な規格は20~22 °Pおよび45~60 °P。エキス分、pH、α-アミノ窒素、微生物学的特性、および官能特性を試験する。.
  2. 設備:断熱・無菌処理済みの濃縮麦汁貯蔵タンク、スクリュー式供給ポンプ、フィルター。.
  3. 取り扱い方法:酸化を防ぐため、密閉容器で保管してください。メイラード反応による褐変や微生物の増殖を防ぐため、5~10 °Cで保管してください。.
  4. 管理ポイント:タンクおよび配管のCIP滅菌、屋外での作業を行わないこと、濃縮麦汁の定期的な微生物検査。.

2. 醸造用水処理(希釈水、必須の産業用設備)

希釈用水はビールの風味に大きな影響を与えるため、水道水をそのまま使用することはできません。.

  1. 工程:原水 → 砂ろ過 → 活性炭ろ過 → 軟水化/RO(逆浸透) → 加熱 → 真空脱気。.
  2. 仕様:総アルカリ度が低いこと;脱気後の溶存酸素が1 mg/L未満であること;カルシウム/マグネシウムイオンは必要に応じて調整すること;必要に応じてpHを微調整すること。.
  3. 設備:水処理装置、脱気水貯蔵タンク。.

3. 麦汁の希釈とブレンド(主要な単位操作)

  1. 装置:オンライン屈折計、pHプローブ、および循環撹拌装置を備えた混合タンク、またはオンライン動的混合システム。.
  2. 工程:濃縮麦芽麦汁を、脱気処理済みの醸造用水と所定の配合比率で密閉状態で混合し、目標の原麦汁エキス度(標準的なラガービールでは10~12 °P)になるよう希釈する。均一になるまで循環させ、pHを5.2~5.4に微調整する。.
  3. 必須要件:許容誤差±0.1 °Pのリアルタイムオンライン°Pモニタリング。. 麦汁の酸化を防ぐため、全工程を通じて酸素の取り込みを最小限に抑えてください。.

2つの運転モード:①バッチ式タンク希釈;②自動連続オンライン希釈(大規模生産に推奨)。.

4. 麦汁の加熱、煮沸、ホップの投入(任意。購入した濃縮麦汁の前処理状況による)

  • 市販の濃縮麦汁がすでに煮沸およびホップのイソメライゼーション処理を経ている場合:煮沸工程を省略し、90~95 °Cで10分間保持して殺菌を行う。.
  • ホップの投入や風味の調整を行う場合:醸造ケトルに移し、98~100 °Cで20~60分間煮沸します。苦味用ホップと香り用ホップ/ペレットホップを、段階的に投入します。.
  • 管理ポイント:煮沸の強度、ホップの投入タイミング、酸化の最小化。煮沸後、麦汁をワールプールタンクに移す。.

5. ホットトラブの除去のための渦分離

  1. 設備:渦流槽。.
  2. 工程:高温の麦汁を接線方向に流し込み、20~30分間静置する。高温のトラブ(ホップの残渣、熱変性したタンパク質)が底に沈殿し、澄んだ麦汁が引き出される。.
  3. 対策:冷却工程への高温トラブの持ち込みを防ぐ。これにより、異常発酵、濁り、および不快な風味の発生を防ぐ。.

6. 麦汁の冷却

  1. 設備:プレート式熱交換器、冷水/グリコールを冷媒として使用。.
  2. 工程:高温の麦汁を迅速に酵母添加温度まで冷却する:
  • ラガービール:8~10 °C、エールビール:18~22 °C。.
    1. 要件:酸化を抑えるための短い冷却サイクル。低温では、発酵タンク内でトラブが後から沈殿する。.

7. 麦汁への酸素供給

酵母の増殖には酸素が必要です。低温の麦汁における目標溶存酸素濃度は以下の通りです: 8 10 mg/L.

  • 業界の慣行:焼結石製の微細多孔質通気材を通じて、無菌の圧縮空気を注入する。酸素を過剰に供給すると、後でビールが熟成しすぎてしまう。.
  • 酸素を添加した麦汁は、密閉状態で円錐円筒形発酵タンク(CCT)へと送られます。.

8. 酵母の投入と主発酵(円錐円筒形タンク、CCT)

  1. 酵母の添加:純培養により増殖させた酵母。添加量は0.6~1.0 × 10⁹ 細胞/L。前回のバッチで適格と判定された酵母は再利用可能である。.
  2. 下面発酵ラガー:
  • 主発酵温度:9~11 °C;タンク内圧力:0.06~0.12 MPa;発酵期間:7~10日間(比重の漸減を伴う)。.
    1. 上面発酵エール:
  • 主発酵温度:18~21 °C、タンク内圧力:0.05~0.10 MPa、発酵期間:4~7日。.
    1. モニタリング:比重、温度、タンク内圧力、pH値を毎日オンラインで測定する。見かけの抽出度が安定すると主発酵が終了し、グリーンビール(未熟なビール)が得られる。.

9. ジアセチルの低減(第1段階の熟成)

ジアセチルはバターのような風味や異味を引き起こすため、風味の閾値以下に低減させなければならない。.

  • ラガー醸造工程:主発酵終了後、タンク温度を12~14℃まで上げ、ダイアセチルの分解を図るため、タンク内圧を管理した状態で2~4日間保持する。.
  • エール醸造法:ジアセチルを低減させるため、一次発酵の温度を2~3日間維持する。.
  • 目標値:ジアセチル ≤ 0.1 mg/L。.

10. 低温貯蔵・熟成(低温二次発酵)

  1. 操作手順:ジアセチル検査に合格した後、0~2 °Cまで徐々に冷却する。タンク圧力を0.08~0.14 MPaに維持し、7~21日間冷蔵保存する(ラガーの場合はさらに長く保存する)。.
  2. 機能:低温トラブ、酵母、タンパク質、ポリフェノールの沈殿;澄清、風味のまろやか化、およびCO₂による事前飽和。.
  3. 作業:タンク底部の酵母を定期的に排出する。排出された酵母は回収することも、廃棄することもできる。.

11. ビールのろ過

製品のポジショニングに基づく2つの戦略:

  1. 従来のクリアな工業用ビール:珪藻土フィルターに加え、シート研磨フィルターを用いて、残留酵母や濁りの原因となる物質を除去する。.
  2. ヘイジー・クラフトビール:ろ過を省略し、そのままブライトビールタンクへ移送する。.

ビールの酸化を防ぐため、ろ過中は酸素を遮断し、ろ過後は濁度を適切に管理する。.

12. ブライトビールタンクの処理と二酸化炭素の飽和

  1. ろ過されたビールは、0.2 °Cで密閉されたブリントタンクに送り込まれます。.
  2. CO₂を注入して炭酸濃度を調整する:標準的なビールの場合、0.45、0.55、%(m/m)。.
  3. サンプリング検査:アルコール度数、原麦汁エキス、CO₂、濁度、ジアセチル、官能評価、微生物検査。基準を満たしたビールのみが充填ラインへ送られます。.

13. 充填工程(等圧充填)

設備:ボトル/缶/ケグ用等圧充填機。.

  1. ボトルや缶はあらかじめ洗浄・殺菌されています。等圧充填により、CO₂の損失と酸素の混入を最小限に抑えています。.
  2. キャッピング/シーミングおよび製造日印字。.
  3. オプション:低温殺菌ビール用のトンネル式殺菌装置(60~62 °C、PU値を制御)。未殺菌の生ビールは、コールドチェーンによる流通が必要です。.

14. 完成品の検査と倉庫保管

物理化学的、微生物学的、および官能検査を実施し、基準を満たした製品は、暗く涼しい倉庫に保管されます。.

15. CIP(定置洗浄)(工業生産に不可欠)

各バッチの終了後、タンク、発酵槽、配管、およびろ過装置に対して、微生物学的安全性を確保するため、アルカリ洗浄、酸洗浄、および熱水殺菌というCIP工程が実施されます。.

濃縮麦汁醸造における特有のリスクと主要な工程上の注意事項

  1. 酸化リスク: 濃縮麦芽麦汁は粘度が高く、移送や希釈の際に酸素を取り込みやすいため、すべての工程を密閉状態で実施し、空気との接触を最小限に抑えてください。.
  2. 栄養不足のリスク: 市販の濃縮麦汁には、α-アミノ窒素が不足している場合があります。発酵前に検査を行い、必要に応じて酵母栄養塩を添加して、発酵の停滞や過剰なジアセチルの発生を防いでください。.
  3. 激しいトレードオフ: 煮沸を行わない場合は、微生物による危害を軽減するために、濃縮麦汁に低温殺菌を施す必要があります。.
  4. 希釈水の水質優先順位: 希釈用水は脱気処理を行わなければならない。溶存酸素が混入すると、ビールの早期熟成を招く。.
  5. 規制に関する注意事項: 濃縮麦芽麦汁から醸造されたビールは、国のビール基準に準拠しなければならない。ビール原料以外の物質を無断で添加することは禁じられている。.

ビール醸造設備にご興味がございましたら、お気軽にお問い合わせください:

アイビー・リャン(セールス・ディレクター)

Eメール beer@cnbrewery.com

 

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