Оборудование для производства пива в промышленных масштабах с использованием концентрированного солодового сусла

Стерильный концентрированный солодовый сусло промышленного качества поставляется в герметичной упаковке с экстрактом от 18 до 60 °P. Это позволяет исключить этапы помола солода, затирания и фильтрации сусла. Это периодический/полунепрерывный промышленный процесс для средних и малых пивоваренных заводов и крафтовых пивоварен, включающий приемку сырья, смешивание, термическую обработку, охлаждение, брожение, созревание, фильтрацию, обработку ясного сусла, розлив и очистку по системе CIP. Производство и продажа алкогольных напитков без действующих лицензий запрещены. Мы можем поставить комплексное решение для пивоваренного оборудования на основе концентрированного солодового сусла.

Общая схема технологического процесса

Прием и хранение концентрированного солодового сусла → подготовка пивоваренной воды → дозированное онлайн-разбавление и смешивание → (варка сусла и добавление хмеля) → отделение горячего осадка в вихревой ванне → охлаждение в пластинчатом теплообменнике → насыщение сусла кислородом → засев дрожжей в бродильный чан CCT → основное брожение → снижение содержания диацетила → низкотемпературная холодная выдержка → извлечение/слив дрожжей → фильтрация пива → насыщение CO₂ в чане для ясного пива → стерильная буферизация → розлив (бутылки / банки / кеги) → пастеризация (по желанию) → контроль качества готовой продукции и складирование → очистка на месте (CIP)

Этапы процесса, оборудование и критические контрольные точки

1. Приемка и хранение концентрированного солодового сусла

1. Сырье: асептический промышленный концентрированный солодовый сусло, типичные показатели — 20–22 °P и 45–60 °P. Анализ экстракта, pH, содержания α-аминоазота, микробиологические и органолептические характеристики.
2. Оборудование: Изолированные стерильные резервуары для хранения концентрированного сусла, винтовые подающие насосы, фильтры.
3. Условия хранения: в закрытой таре для предотвращения окисления; хранить при температуре 5–10 °C для предотвращения реакции Майяра и роста микроорганизмов.
4. Контрольные точки: стерилизация резервуаров и трубопроводов методом CIP; запрет на работу на открытом воздухе; периодические микробиологические анализы концентрированного сусла.

2. Очистка воды для пивоварения (вода для разбавления, обязательный производственный блок)

Вода для разбавления оказывает значительное влияние на вкус пива; водопроводную воду нельзя использовать напрямую.

1. Технологический процесс: сырая вода → песчаная фильтрация → фильтрация через активированный уголь → умягчение / обратный осмос (RO) → нагрев → вакуумная дегазация.
2. Технические характеристики: Низкая общая щелочность; содержание растворенного кислорода после деаэрации ＜1 мг/л; ионы кальция и магния доведены до требуемого уровня; при необходимости проводится точная регулировка pH.
3. Оборудование: установка для очистки воды, резервуар для хранения деаэрированной воды.

3. Разбавление и смешивание сусла (основная технологическая операция)

1. Оборудование: смесительный резервуар или система динамического смешивания в технологическом потоке, оснащенная встроенным рефрактометром, датчиком pH и циркуляционной мешалкой.
2. Технологический процесс: Концентрированное солодовое сусло герметично смешивается с деаэрированной пивоваренной водой в соответствии с пропорциями рецептуры и разбавляется до заданного начального экстракта сусла (10–12 °P для стандартного лагерного пива). Проводится циркуляция до достижения однородности; pH доводится до 5,2–5,4.
3. Критические требования: онлайн-мониторинг давления в реальном времени с допуском ±0,1 °P. Следует свести к минимуму поступление кислорода на всех этапах, чтобы предотвратить окисление сусла.

Два режима работы: ① Разбавление в резервуаре партиями; ② Автоматическое непрерывное разбавление в режиме реального времени (предпочтительно для крупномасштабного производства).

4. Нагрев сусла, варка и добавление хмеля (необязательно, зависит от предварительной обработки приобретенного концентрированного сусла)

• Если приобретенное концентрированное сусло уже прошло процесс кипячения и изомеризации хмеля: пропустите этап кипячения; проведите пастеризацию при температуре 90–95 °C с выдержкой в течение 10 минут.
• Для добавления хмеля или регулировки вкуса: перелейте в варочный котёл, кипятите при температуре 98–100 °C в течение 20–60 минут. Добавляйте горький и ароматический хмель (в гранулах) в определённые моменты процесса варки.
• Ключевые моменты: интенсивность варки, время добавления хмеля, минимизация окисления; перелив сусла в вихревую ванну после варки.

5. Сепарация в вихревой камере для удаления горячего осадка

1. Оборудование: Бак для гидромассажа.
2. Технологический процесс: Горячее сусло поступает тангенциально; выдерживается в течение 20–30 минут. Горячий осадок (остатки хмеля, термически денатурированные белки) оседает на дне; прозрачное сусло сливают.
3. Контроль: Не допускать попадания горячего осадка в зону охлаждения, так как это может привести к ненормальному брожению, помутнению и появлению резкого привкуса.

6. Охлаждение сусла

1. Оборудование: пластинчатый теплообменник, охлажденная вода / гликоль в качестве хладагента.
2. Процесс: Горячее сусло быстро охлаждается до температуры заквашивания:

• Пиво типа «лагер»: 8–10 °C; пиво типа «эль»: 18–22 °C.
  3. Требования: Короткий цикл охлаждения для снижения окисления; холодный осадок оседает позже внутри бродильных чанов.

7. Насыщение сусла кислородом

Для размножения дрожжей необходим кислород. Целевое содержание растворенного кислорода в холодном сусле: 8–10 мг/л.

• Промышленная практика: стерильный сжатый воздух вводится через микропористую аэрационную систему из спеченного камня. Чрезмерное насыщение кислородом приводит к преждевременному старению пива.
• Насыщенное кислородом сусло герметично подается в коническо-цилиндрические бродильные чаны (CCT).

8. Добавление дрожжей и основное брожение (конико-цилиндрические резервуары, CCT)

1. Внесение дрожжей: дрожжи, размноженные в чистой культуре; норма внесения — 0,6–1,0 × 10⁹ клеток/л. Дрожжи, прошедшие контроль качества из предыдущих партий, можно использовать повторно.
2. Лагер нижнего брожения:

• Температура основного брожения: 9–11 °C; давление в резервуаре: 0,06–0,12 МПа; продолжительность брожения: 7–10 дней с постепенным снижением плотности.
  3. Эль верхнего брожения:
• Температура основного брожения: 18–21 °C; давление в резервуаре: 0,05–0,10 МПа; продолжительность брожения: 4–7 дней.
  4. Мониторинг: Ежедневный онлайн-контроль плотности, температуры, давления в резервуаре и уровня pH. Основной этап брожения заканчивается, когда кажущаяся экстрактивность стабилизируется; в результате получается «зелёное» (молодое) пиво.

9. Снижение содержания диацетила (первый этап созревания)

Диацетил придает маслянистый/нежелательный привкус; его содержание необходимо снизить до уровня ниже порога восприятия.

• Процесс производства лагера: после основного брожения температуру в резервуаре повышают до 12–14 °C и поддерживают в течение 2–4 дней при контролируемом давлении в резервуаре для распада диацетила.
• Процесс варки эля: поддерживать исходную температуру брожения в течение 2–3 дней для снижения содержания диацетила.
• Целевой показатель: диацетил ≤ 0,1 мг/л.

10. Хранение и созревание при низких температурах (вторичное брожение в холоде)

1. Технологический процесс: после проверки содержания диацетила постепенно охладить до 0–2 °C; поддерживать давление в резервуаре на уровне 0,08–0,14 МПа; хранить в холодильной камере в течение 7–21 дня (для лагера — дольше).
2. Функции: осаждение холодного осадка, дрожжей, белков и полифенолов; осветление, сглаживание вкуса и предварительное насыщение углекислым газом.
3. Операция: Периодически сливать дрожжи со дна резервуара; дрожжи можно использовать повторно или утилизировать.

11. Фильтрация пива

Две схемы в зависимости от позиционирования продукта:

1. Обычное прозрачное промышленное пиво: фильтрация с использованием диатомовой земли в сочетании с фильтром для доочистки, позволяющим удалить остатки дрожжей и вещества, вызывающие помутнение.
2. Непрозрачное крафтовое пиво: пропустить этап фильтрации и направить непосредственно в резервуар для ясного пива.

Во время фильтрации следует обеспечить отсутствие доступа кислорода, чтобы предотвратить окисление пива; после фильтрации необходимо контролировать мутность.

12. Обработка резервуаров с светлым пивом и насыщение углекислым газом

1. Отфильтрованное пиво поступает в герметичные резервуары для светлого пива при температуре 0,2 °C.
2. Введите CO₂ для регулировки уровня газирования: 0,45; 0,55; % (м/м) для стандартного пива.
3. Анализы проб: содержание алкоголя, исходный экстракт, содержание CO₂, мутность, диацетил, органолептическая оценка и микробиологический анализ. На линию розлива поступает только пиво, соответствующее установленным требованиям.

13. Процесс розлива (изобарический розлив)

Оборудование: Изобарический разливочный аппарат для бутылок / банок / кег.

1. Бутылки и банки предварительно промываются и дезинфицируются. Изобарическая розливка сводит к минимуму потери CO₂ и поступление кислорода.
2. Укупорка / сварка и нанесение даты.
3. Дополнительно: туннельный пастеризатор для пастеризованного пива (60–62 °C, регулируемый показатель PU). Непастеризованное разливное пиво требует транспортировки с соблюдением холодовой цепи.

14. Контроль готовой продукции и складирование

Физико-химические, микробиологические и органолептические испытания; продукция, прошедшая контроль качества, хранится в темных прохладных складах.

15. CIP (очистка на месте) — незаменимый процесс в промышленном производстве

После каждой партии резервуары, ферментеры, трубопроводы и фильтрационные установки проходят цикл CIP: щелочную очистку, кислотную очистку и стерилизацию горячей водой, что обеспечивает микробиологическую безопасность.

Особые риски и основные рекомендации по технологическому процессу при варке пива из концентрированного сусла

1. Риск окисления: Концентрированное солодовое сусло обладает высокой вязкостью и склонно к поглощению кислорода во время перекачки и разбавления. Все технологические операции следует проводить в закрытых системах и свести к минимуму контакт с воздухом.
2. Риск дефицита питательных веществ: В приобретённом концентрированном сусле может не хватать α-аминоазота. Проведите тест перед брожением; при необходимости добавьте соли-питательные вещества для дрожжей, чтобы предотвратить замедленное брожение и образование избыточного количества диацетила.
3. Сложный компромисс: Если отваривание не проводится, необходимо провести пастеризацию концентрированного сусла для снижения риска микробиологического загрязнения.
4. Приоритет качества воды для разбавления: Вода для разбавления должна быть дегазирована; попадание растворенного кислорода приводит к преждевременному старению пива.
5. Примечание о нормативных требованиях: Пиво, сваренное из концентрированного солодового сусла, должно соответствовать национальным стандартам на пиво; несанкционированное добавление сырья, не относящегося к пивоваренному, запрещено.

Если вас интересует какое-либо оборудование для пивоваренного завода, пожалуйста, обращайтесь к нам:

Айви Лян (директор по продажам)

Электронная почта: beer@cnbrewery.com