Warzenie piwa - ten przewodnik krok po kroku poprowadzi Cię przez proces produkcji piwa

O dobrej jakości piwa decyduje wiele różnych czynników. Począwszy od koloru i smaku po zawartość węglowodanów i wysokość piany - to wszystko istotne cechy, które mogą stanowić różnicę w jakości.

Aby wpływać na te właściwości, konieczne jest zastosowanie naturalnie dobrych składników, takich jak woda, słód, drożdże i chmiel. Ale bardzo kluczową rolę odgrywa również sam proces produkcji piwa!

W produkcji piwa decydujące znaczenie mają takie czynniki jak temperatura, poziom napełnienia, wartość pH, ciśnienie i przepływ. Tylko wtedy, gdy parametry te są dokładnie kontrolowane i regulowane, można zapewnić produkcję piwa wysokiej jakości.

Jak zrobić piwo w dziesięciu etapach?

Automation24 wyjaśnia proces warzenia piwa i wprowadza w temat produkcji piwa składający się z dziesięciu etapów. Przenieś się do świata piwa i dowiedz się, co jest istotne podczas warzenia piwa.

Ilustracja 1: Dziesięć głównych etapów procesu warzenia piwa objaśnione przez Automation24

1. Etap: przemiana ziaren zboża w śrutowany słód

Zacznijmy od początku. Na początku procesu znajduje się skiełkowane ziarno, znane również jako słód. Pszenica i jęczmień stanowią podstawę większości piw, ale orkisz i żyto są również wykorzystywane do produkcji ekskluzywnych piw.

Surowce wymagane do produkcji piwa są magazynowane w silosach, które są zabezpieczone przed pracą na sucho poprzez ciągły pomiar poziomu napełnienia za pomocą np. bezkontaktowych radarowych przetworników poziomu.

Osiągnięcie poziomów granicznych może być dodatkowo wykrywane za pomocą wibracyjnego sygnalizatora poziomu lub łopatkowego sygnalizatora poziomu dla materiałów sypkich.

Ziarno kiełkuje poprzez namaczanie w wodzie przez kilka dni, a następnie kilkodniowe suszenie . Zakończony w ten sposób proces kiełkowania aktywuje enzymy w ziarnach.

Dopływ wody może być kontrolowany za pomocą przepływomierzy elektromagnetycznych, podczas gdy do monitorowania procesu suszenia służą czujniki temperatury, przetworniki temperatury i regulatory temperatury.

Ilustracja 2: Słodowanie ziaren stanowi podstawę produkcji piwa

Na koniec słód jest mielony w śrutowniku. Możliwe są różne stopnie rozdrobnienia, ale ważne jest, aby łuski pozostały nienaruszone.

Aby zapobiec pracy młyna bez słodu i ryzyku jego uszkodzenia, należy zapewnić stałe podawanie słodu. Odpowiednim rozwiązaniem są higieniczne pojemnościowe sygnalizatory poziomu lub wibracyjne sygnalizatory poziomu dla materiałów sypkich.

W celu dalszego monitorowania prawidłowego działania młyna stosuje się na przykład dodatkowe czujniki drgań.

2. Etap: zacieranie - przemiana skrobii słodowej w cukier

Na koniec, śruta słodowa jest mieszana z wodą w kadzi, tworząc mieszaninę zwaną „zacierem”. Dlatego też kadź jest również nazywana „kadzią zacierną”, a sam proces „zacieraniem”.

Zaopatrzenie w wodę jest tu również monitorowane za pomocą przepływomierzy elektromagnetycznych.

Aby upewnić się, że kadź zacierna jest zawsze pełna, jej poziom napełnienia musi być stale monitorowany. Odpowiednie do tego celu są na przykład radarowe przetworniki poziomu lub hydrostatyczne przetworniki poziomu.

Na przykład podczas zacierania podgrzewanie aktywuje enzymy, które powodują rozłożenie skrobi zawartej w słodzie na cukry fermentowalne i niefermentowalne.

Z tego powodu ten etap procesu nazywany jest również „scukrzaniem”.

Fermentowalny cukier (maltoza) jest później przekształcany w alkohol, podczas gdy cukier pozostaje w piwie jako substancja słodząca.

Po fazach przerw słód jest podgrzewany do 78°C i natychmiast „zacierany”, tj. przenoszony do następnego etapu procesu.

Utrzymanie optymalnych temperatur podczas procesu zacierania można zapewnić na przykład za pomocą higienicznych czujników temperatury, przetworników temperatury i regulatorów temperatury.

Cały proces zacierania trwa około jednej godziny. Wynikiem tego procesu jest pikantna warka składająca się z rozpuszczalnych substancji ekstrakcyjnych i nierozpuszczalnych substancji stałych.

W przypadku pierwszego lekkiego zbrylenia młóta, sytuację może poprawić dodanie brzeczki wysłodkowej.

Jednak zagęszczone młóto o wysokości ponad 30 cm musi być najpierw rozdrobnione przez mieszadło. W ten sposób można zapewnić przepływ cieczy przez sito, a tym samym równomierne wymywanie młóta.

Z kolei brak młóta wymaga dodania neutralnych smakowo substancji stałych, takich jak łuski ryżowe lub słoma, aby masa nierozpuszczonej śruty słodowej mogła zrobić swoje i możliwa była pełna filtracja.

Ponieważ lepkość spada wraz ze wzrostem temperatury, zaleca się dodatkowe zastosowanie odpowiedniej techniki pomiaru temperatury podczas filtrowania, aby kontrolować temperaturę brzeczki i umożliwić optymalne odcedzanie.

Proces filtracji kończy się po uzyskaniu największej ilości ekstrahowanej brzeczki, tj. po osiągnięciu tzw. „brzeczki warzelnej". Aby określić ten moment, konieczne jest zmierzenie stężenia brzeczki.

Ilustracja 5: Warzenie brzeczki z dodatkiem chmielu

4. Etap: warzenie brzeczki i dodawanie chmielu

Młóto jest oczyszczane z resztek cukru za pomocą gorącej wody w optymalnej temperaturze 78 °C, tj. myte, a następnie wykorzystywane jako pasza dla bydła lub do wypieku chleba. Proces ten jest również znany w środowisku branżowym jako „wysładzanie”.

Natomiast pozostała klarowna ciecz lub brzeczka jest gotowana z dodatkiem chmielu w porcjach w „kadzi brzeczkowej”.

Podawanie brzeczki i chmielu można mierzyć za pomocą odpowiedniej techniki pomiaru poziomu , a także czujników ciśnienia i przetworników ciśnienia z higienicznym podłączeniem. Zapobiega to przepełnieniu kadzi i zapewnia bezpieczny proces warzenia.

Podczas warzenia brzeczki istotne jest również utrzymywanie kontroli nad temperaturą, na przykład za pomocą czujników temperatury, przetworników temperatury i regulatorów temperatury, ponieważ gotowanie zabija bakterie, a brzeczka jest sterylizowana i konserwowana.

Ponadto z chmielu uwalniane są inne cenne składniki, takie jak olejki eteryczne i gorzki kwas alfa.

Z tego względu ważne jest zatem kontrolowanie poziomu kwasu, np. za pomocą czujników ph. Niska wartość ph powoduje, że piwo ma kwaśny smak. Z kolei wysoka wartość sprzyja łagodniejszemu smakowi.

Z drugiej strony ilość chmielu, gatunek chmielu i czas gotowania decydują o tym, jak cierpkie będzie piwo. Zawartość goryczy w różnych piwach jest rozróżniana przez ekspertów za pomocą indeksu międzynarodowych jednostek goryczy lub, w skrócie „IBU”.

Odparowanie wody skutkuje uzyskaniem w danym momencie końcowego „ekstraktu”. Ta zmierzona wartość jest zwykle podawana w stopniach Plato (°P) i opisuje część składników odżywczych, które rozpuściły się ze słodu i chmielu w wodzie przed fermentacją. Ekstrakt można precyzyjnie określić na przykład za pomocą aerometru piwowarskiego. Zbyt wysoki ekstrakt można zmniejszyć, rozcieńczając go przegotowaną wodą.

5. Etap: klarowanie brzeczki

W nowoczesnych browarach brzeczka chmielona lub brzeczka po odwirowaniu gorącego osadu jest następnie pompowana do cylindrycznego naczynia z łopatkami zwanego „kadzią wirową typu whirlpool”.

Odpowiednia technika pomiaru poziomu może być stosowana np. do zapewnienia, że odpowiednia ilość brzeczki jest przenoszona do naczynia i że naczynie nie przepełnia się. Aby zagwarantować, że kadź wirowa nie będzie pusta, można użyć higienicznych punktowych sygnalizatorów poziomu z higienicznymi przyłączami procesowymi.

Za pomocą obracających się łopatek, zawieszone cząstki powstałe podczas gotowania, takie jak włókna białkowe (chmieliny), a także cząstki stałe (osad brzeczkowych) w postaci pozostałości chmielu i włókien gromadzą się w środku kadzi. Niepożądane pozostałości są następnie odsysane za pomocą pompy po około pół godzinie.

Ilustracja 6: Wyposażenie nowoczesnego browaru

Ilustracja 9: Właściwe przechowywanie piwa wpływa na jego aromat i smak

8. Etap: leżakowanie piwa

Aby piwo uwolniło swój pełny aromat i nabrało swojej charakterystycznej barwy, zaleca się przechowywanie go w tanku przez okres do trzech tygodni. Temperatura przechowywania piwa powinna wynosić od 1 °C do 2 °C. Podczas tego czasu wtórnej fermentacji osadzają się ostatnie nierozpuszczalne substancje resztkowe .

Mierząc i monitorując ciśnienie, temperaturę i zawartość CO₂, piwowar może określić optymalny czas dojrzewania piwa.

Do kontroli ciśnienia i CO₂ odpowiednie są czujniki ciśnienia i przetworniki ciśnienia do zastosowań higienicznych. Temperatura może być mierzona na przykład przy użyciu urządzeń do pomiaru temperatury odpowiednich do zastosowania w przemyśle spożywczym.

9. Etap: ostatnia filtracja

W celu uzyskania czystego piwa o pięknej barwie, ostateczne pozostałości takie jak chmiel, drożdże i mieszaniny białek i garbników są odfiltrowywane z procesu wtórnej fermentacji, przy użyciu, na przykład „filtrów z ziemią okrzemkową” .

Minimalne i maksymalne poziomy graniczne ziemi okrzemkowej w zbiorniku zasilającym są wykrywane za pomocą pojemnościowych sygnalizatorów poziomu do zastosowań higienicznych.

W samym systemie filtracji przepływ cieczy może być monitorowany za pomocą czujników przepływu.

Poziom zanieczyszczenia filtra może być monitorowany za pomocą czujników ciśnienia lub przetworników ciśnienia przeznaczonych dla przemysłu spożywczego. W ten sposób można uniknąć zatkania filtra.

Ilustracja 10: Końcowa filtracja za pomocą filtrów warstwowych zapewnia czystość piwa

Ilustracja 11: Podczas napełniania należy zadbać o to, aby kwas węglowy nie wydostał się na zewnątrz

10. Etap: napełnianie i czyszczenie CIP/SIP

Napełnianie butelek, puszek i beczek to ostatni ważny etap procesu produkcji piwa.

W tym przypadku zastosowanie właściwego przeciwciśnienie jest istotne, aby zapobiec ulatnianiu się kwasu węglowego. Zarówno czujniki ciśnienia, jak i przetworniki ciśnienia pomagają utrzymać ciśnienie pod kontrolą.

Suchej pracy zbiorników napełniających można zapobiec stosując pojemnościowe sygnalizatory poziomu do zastosowań higienicznych. Dzięki czujnikom poziomu odpowiednim do zastosowań w przemyśle spożywczym, sprawdzana jest ilość piwa w zbiornikach.

Ponieważ stosowanie technologii automatyzacji w przemyśle spożywczym zawsze wymaga specjalnych środków ostrożności w zakresie higieny, po zakończeniu procesu warzenia należy przeprowadzić staranne czyszczenie wszystkich instalacji. Zautomatyzowane procedury CIP/SIP zapewniają na przykład, że warzenie piwa zawsze pozostaje procesem bezpiecznym i wolnym od zarazków.

Z kolei czujniki przewodności są wykorzystywane do zapewnienia, że żadne środki czyszczące lub pozostałości wody płuczącej nie dostaną się do obiegu produkcyjnego, a tym samym do piwa.