Что такое варочный порядок в пивоварении
Типы домашних пивоварен и варочных порядков, принципы построения.
В мире существует достаточно большое разнообразие типов домашних пивоварен. Перечислим их, рассмотрим возможные варианты исполнения. Вопросы автоматизации будут упомянуты вскользь. Нас в данном случае интересует исключительно сама компоновка. И некоторые нюансы работы. Основным компонентом любой пивоварни является любая емкость. Кастрюля, котел, бак… Как угодно. Это не принципиально. Но в любом случае есть 3 типа использования этих емкостей в домашнем варочном порядке:
Стандартный / без рециркуляции
В самом простом виде представляет из себя обыкновенную кастрюлю.
Один из самых распространённых вариантов. Не требует больших вложений. Достаточен чтобы попробовать свои силы в пивоварении. Нагрев осуществляется газовой или электрической плитой. Контроль температуры с помощью градусника.
Является основой для построения более сложных вариантов домашних пивоварен и варочных порядков. Есть ряд неудобств, связанных с необходимостью дополнительной буферной емкости и необходимостью сливать в эту буферную емкость сусло, для удаления дробины и продолжения варки.
BIAB (brew in a bag)
Еще один распространённый вариант. Имеет много подвидов. Рассмотрим их в порядке усложнения конструкции.
Если к стандартной кастрюле добавить так называемый мешок для затирания, то получим самый простой BIAB. «Мешок» так же может представлять из себя сетчатую корзину, бункер или иные приспособления, позволяющие вам быстро удалить дробину после прохождения пауз. Отпадает необходимость в буферной емкости. А поскольку многие греют промывочную воду кастрюльке поменьше, то появляется следующий вид
Если же оснастить этот тип пивоварни насосом для циркуляции сусла и простейшей автоматикой, то получится
BIAB с циркуляцией
Один из самых распространенных вариантов домашних пивоварен в мире. Собрать такую пивоварню самостоятельно не составляет особого труда. Для поддержания заданной температуры подойдет любой контроллер. Самым дешевым вариантом может быть W1209 и его аналоги. Но я бы рекомендовал контроллеры имеющие на борту PID регулирование. Это позволит более точно поддерживать заданную температуру. Заменой насосу может послужить мешалка перемешивающая затор. Такой вариант очень распространен в Германии.
Если вместо мешка для затирания будет использован бункер, то получится следующий тип пивоварни
BIAB с корзиной
Такой тип часто применяется в пивоварнях промышленного изготовления. Самые известные на российском рынке это Grainfather, RoboBrew, iBrew и многие другие.
Все перечисленные выше варианты пивоварен имеют один и тот-же тип подачи сусла- сверху вниз. Если пустить поток снизу вверх, то получится последний вариант
Основные варианты для однакастрюльных систем перечисленны. Пора перейти к более сложным вариантам из двух кастрюль.
2 кастрюли
Является расширенной версией стандарта. Одна емкость служит для заторника, другая для варочника. Может применятся в смешении с BIAB. Легко модернизируется в систему из трех кастрюль или в систему K-RIMS представленную далее. В данном конкретном случае все переливы жидкости из одной кастрюли в другую осуществляется за счет гравитации. Если добавить насос, то емкости можно выстроить на одном уровне.
K-RIMS (Kettle Recirculating Infusion Mash System)
Стоит лишь добавть автоматику и насос к варианту представленному ранее (4) и мы получаем совсем другую пивоварню. Самыми известными пивоварнями этого типа являются brutus-20 и BrewEasy. В целом похожа на BIAB с корзиной (3), но отличается тем что корзина стала полноценной емкостью, что положительно сказывается на удобстве использования. Не надо надрываться вытаскивая горячую, тяжелую корзину. По окончании стадии затирания сусло просто стекает из заторника в варочник, после чего заторник убирается в сторону. Если нет желания тягать кастрюлю с дробиной, то добавив еще один насос получим другой вариант K-RIMS
3 кастрюли
Опять же продолжение темы стандарт. Один из самых распространенных вариантов, но не у нас. Легко модернизируется в различные типы варочных порядков состоящих из трех кастрюль. Используется та же гравитация что и в варианте с двумя кастрюлями (4). Если добавить насос или два для перекачки, то все можно так же выстроить в один ряд.
Если для поддержания температуры в заторнике будет использована трубка RIMS, то получится следующий вариант
RIMS (Recirculating Infusion Mash System)
Если для поддержания температуры будет использоваться катушка HERMS
HERMS (Heat Exchange Recirculating Mash System)
Но и две последних версии можно усовершенствовать добавив контроль температуры и насосы.
Особняком от всего этого стоит BIAC. Все отличие его от BIAB заключается в том, что затирание, варка и сбраживание происходит в ЦКТ. Дорого и накладывает много ограничений.
Есть еще C-HERMS. Отличается от HERMS тем, что косвенный нагрев осуществляется не через катушку HERMS, а через противоточный чиллер. Имеет более эффективный теплоперенос. Позволяет «ходить» по паузам, в отличии от обычного HERMS, где переход по паузам чаще всего не возможен по причине недостаточного теплопереноса при нагреве, паузы получаются смазанными.
Конечно даже в таком расширенном описании что-то осталось не охваченным. Но в целом, все не озвученные варианты являются лишь немного измененной версией озвученных. Если попытаться классифицировать все более сжато, то получается семь систем
Да и этот список можно ужать до
При создании публикации были использованы материалы с рескрсов Vito’s и on brewing
Как правильно выбрать пивоваренное оборудование?
Выберите лучшие дрожжи для вашего напитка
Сегодня на рынке производителей и продавцов пивоваренного оборудования представлено великое множество брендов. Разброс по цене, комплектации и «начинке» оборудования тоже огромен. Как сориентироваться в море предложений и выбрать действительно качественное оборудование, которое будет работать эффективно, принося гарантированную прибыль? Есть ли какие-то правила и строгие критерии отбора, позволяющие понять, хорошее то или иное оборудование или нет? С этими вопросами мы обратились к директору миасского завода «НОМАС» (заместителю директора «УралСпецТранс») Константину Потапову. В своё время выбор в пользу оборудования «НОМАС» сделали такие московские пивоварни, как ZAGOVOR, SelfmadeBrewery, ZAVOD, Alaska, Red Button, Schwarzkaiser, «Грумикон», «Рузская пивоваренная компания». Сейчас по всей стране и за рубежом на оборудовании «НОМАС» различного объёма варят пиво, квас и другие напитки порядка тысячи компаний.
«От выбранного оборудования зависит эффективность пивоварни»
Наверняка каждая из пивоварен на стадии подбора оборудования задавалась примерно одними и теми же вопросами: на что нужно обратить внимание, что действительно важно, а чем можно пренебречь, по каким критериям следует выбирать поставщика ёмкостей?
Совершенно верно, краткий курс ликбеза мы проходим практически с каждым заказчиком. Считаем, очень важно правильно выбрать пивоваренное оборудование и затем совместно с технологом сформулировать техническое задание для завода-изготовителя. От этого зависит КПД пивоварни, срок окупаемости бизнеса и, в конечном счёте, репутация производителя пива.
Отметим сразу, что оборудование пивоварен бренда «НОМАС» позволяет варить пиво по любой технологии и любым способом: как по классической немецкой или чешской технологии (верховое или низовое брожение; светлое, полутёмное, тёмное, элитное; оригинальное сорта), так и с применением несоложёных материалов (кукурузы, риса, ячменя, сорго, пшеницы, сахарного колера и т.д.).
Помимо красивой «картинки» важна «начинка», поэтому давайте подробно пройдёмся по каждой позиции в составе пивзавода.
Начнём с варочного порядка?
Да. Первый по списку – заторный аппарат. На что следует обратить внимание, изучая чертежи и техническое описание аппарата? В первую очередь, на количество и площадь паровых рубашек. Рубашек должно быть не менее двух, а их совокупная площадь должна обеспечивать подъём температуры в процессе затирания на один градус в минуту. Определённые требования предъявляются к конфигурации мешалки заторного аппарата: для бережного перемешивания затора необходима регулировка скорости.
Следующий на очереди – фильтрационный аппарат. Что скажете про него?
Критичны для фильтрационного аппарата сита. Вот, например, живое сечение сварного сита должно иметь не менее 13% от площади нижнего днища фильтрационного аппарата. От этого показателя зависят скорость и, соответственно, время фильтрации. Важен щелевой зазор: он должен колебаться в пределах от 0,7 мм до 0,8 мм.
Что это даёт, почему вы акцентируете внимание на соблюдении этих пропорций?
Соблюдение этих параметров даёт на выходе чистое, прозрачное сусло. Любой грамотный технолог-пивовар обеими руками «проголосует» за него.
В конструктиве фильтрационных аппаратов мы применяем французскую сетку Джонсона из трапециевидного профиля, сваренного контактной сваркой.
А оказывают ли сита какое-то влияние на плотность сусла? Не секрет, что крафтовики ставят этот вопрос во главу угла, рассчитывая варить высокоплотные сорта пива, экспериментировать с сухим охмелением.
Из опыта эксплуатации нашего оборудования на крафтовых пивоварнях знаем, что плотность начального сусла составляет 28%. Вообще, на нашем оборудовании продолжительность фильтрации 12% сусла с одной-двумя промывками, с учетом заполнения фильтрационного аппарата и удаления дробины, составляет не более 3-х часов. А продолжительность полной варки, начиная от засыпи солода и до окончания перекачки охмелённого сусла в ЦКТ, – не более 8 часов.
Хороший показатель.
Более того, мы часто оказываем услугу по изготовлению сит на замену для тех пивоварен, которые используют устаревшие конструкции сит: у иных пивзаводов даже на простой «пшеничке» сита прогибаются, работать невозможно, не говоря уже о высокоплотных сортах.
Возвращаясь к конструктиву фильтрационного аппарата, отметим ещё несколько моментов. Так, для более полного выщелачивания сахаров из заторной массы критичны конфигурация и подъём ножей рыхлителя; а для фильтрации и выгрузки дробины принципиальна регулировка частоты вращения ножей.
Чем ещё должен быть оснащён качественный фильтрационный аппарат?
Насос для фильтрационного аппарата должен иметь частотную регулировку – для исключения стягивания дробины и внеплановой остановки фильтрации, причём неважно, идёт ли речь об автоматическом или полуавтоматическом режиме работы. Ещё одна опция – регулятор фильтрации: в автомате это будет мутномер, в полуавтомате это будет регулятор фильтрации с фонарём, для визуализации контроля мутности сусла.
Ваша знаменитая трёхлитровая банка.
Да, она. Тут уж вопрос финансов: стеклянная банка стоит дешевле, заменить её в случае чего выйдет быстрее и проще. Но тут, как говорится, на вкус – на цвет…
Далее. Сусловарочный аппарат, по-хорошему, должен быть оборудован перколятором для интенсивного кипения сусла – с целью получения крупных хлопьев бруха (белково-хмелевого осадка): это даёт качественное первичное осветление охмелённого сусла.
А что с гидроциклонным аппаратом?
Конфигурация патрубков входа и выхода сусла и конструкция днища должны обеспечивать максимальный спуск чистого сусла без попадания бруха в теплообменник. Теплообменник, кстати, тоже важная опция: он обеспечивает охлаждение сусла (любого объёма) за 40-60 минут с температуры 100 С до нужной по технологии температуры.
«Пиво из ЦКТ и “классики” – разное на вкус»
Вот мы и подошли к технологии пивоварения. ЦКТ или «классика» – что предпочесть, какие требования?
Пиво, полученное в «классических» ёмкостях и на базе цилиндроконических танков (ЦКТ), различается по вкусу. И тот, и другой вариант хороши и имеют равные права на существование. Мы рекомендуем при выборе ёмкостей бродильного отделения учитывать, что для получения традиционных сортов больше подходит «классический» лагерь, а например, для крафтового сортамента (пиво с различными добавками, пшеничные сорта, эли) правильным будет использование ЦКТ. Верной является и такая закономерность: лагерь на базе ЦКТ чаще устанавливают на тех производствах, которые ориентированы на выпуск так называемого «массового» пива, а «классика» чаще «приживается» в пабах и ресторанных пивоварнях. Впрочем, выбор всегда остаётся за заказчиком.
Неизменными остаются несколько ключевых критериев. Так, количество рубашек охлаждения, их площадь оказывают решающее влияние на процессы брожения и дображивания пива. 3-4 рубашки – это оптимально, но в любом случае их должно быть не меньше двух, и их площадь должна занимать не менее 70% от общей площади ЦКТ, занятой продуктом. Мы рекомендуем раздельное управление контурами охлаждения на цилиндроконических танках.
А вид теплоизоляции на что-то влияет?
Да. Опытный конструктор всегда отдаст предпочтение тому виду теплоизоляции, который не меняет свои свойства в течение всего периода эксплуатации.
И ещё один нюанс: люки. Качественная запорная арматура вообще очень важна, а, скажем, от грамотного подбора люков напрямую зависит такой показатель, как промывка ЦКТ изнутри на 90 градусов – в том числе и тех зон, куда не попадают моющие растворы. Установлен дешёвый люк – останутся непромытыми несколько зон. Установлен дорогой люк – чистота гарантирована.
Это же правило распространяется и на «классические» ёмкости брожения и дображивания.
«За дешевое решение придется платить дважды»
Что ещё нужно учитывать?
Есть, разумеется, ещё нюансы. Взять ту же обвязку: оптимально, если пивоварня будет обвязана нержавеющими трубами из европейской стали AISI 304 (такой же, которая используется и на ёмкостях) с системой теплоизоляции, включая холодильное отделение.
Обобщая, скажем так: стабильность, надёжность работы оборудования, соблюдение всех современных конструкторских и технологических требований по изготовлению оборудования – залог успеха любой пивоварни. Добросовестные производители всегда предлагают более дорогой по сравнению с «гаражными» компаниями набор оборудования. И здесь надо отдавать себе отчёт: дешёвые решения – это всегда риски и неизбежные дополнительные издержки по обслуживанию. По большому счёту, за дешёвый конструктив приходится платить дважды, а то и трижды: энергоресурсами, трудозатратами, теми же расходами на сырьё и сопутствующие материалы. В хороших же комплектных решениях изначально заложена оптимальная эргономика.
Поэтому всем нашим заказчикам мы рассказываем об отличительных особенностях оборудования бренда «НОМАС»:
Наша справка: «НОМАС» (входит в холдинг ООО «УралСпецТранс») работает с 1993 года. Производит «под ключ» пивные заводы, ресторанные пивоварни, квасоварные, лимонадные, медоваренные заводы, линии безалкогольных и слабоалкогольных напитков (сидр, пуаре, морс, сбитень, компот, кисель, узвар, мохито, пина колада, негазированная и газированная вода). Изготавливает нестандартное ёмкостное оборудование из импортных нержавеющих сталей по индивидуальным заказам, по конструкторской документации завода-изготовителя или в соответствии с техническими заданиями заказчика для пищевой, химической, лакокрасочной, фармацевтической, микробиологической отраслей промышленности – объёмом от 50 литров до 50 тонн в сутки. Ёмкостные аппараты НОМАС с различными типами перемешивающих устройств могут применяться в нефте- и газопереработке, в сельском хозяйстве, в линиях по приготовлению молочных продуктов.
«НОМАС» предоставляет услуги по монтажу и пусконаладке оборудования; разрабатывает уникальные рецепты, проводит обучение персонала. На всё оборудование предоставляется гарантийное и постгарантийное сервисное обслуживание.
«НОМАС» владеет собственным производственным комплексом, оснащённым современным станочным парком. На предприятии работают опытные конструкторы и технологи, применяющие самые современные подходы к созданию ёмкостного оборудования.
Варочный порядок
Обратный звонок Запрос на оборудование Запрос на емкости
Основным сырьем для любого пива являются зерно, хмель, дрожжи и вода. Причем, зерно, чаще всего ячменное, в этом списке стоит на первом месте. Точнее сказать, не само зерно, а пивное сусло – густой водный экстракт пророщенного ячменя (солода). Для его изготовления необходим набор оборудования, который называется варочным порядком.
Оборудование по технологическому процессу
Расскажем об основных элементах.
Полировка.
Понятно, что, прежде, чем приступать к измельчению злака, его необходимо очистить. Это происходит на полировочных машинах. Сырье засыпают на наклонные сита, на которых отсеиваются грубые частицы шелухи, комочки грязи и прочее. Потом зерно проходит через щеточный барабан и вентилятор, с помощью которых отделяется пыль и другие ненужные примеси. Их не выбрасывают, а продают, как корм для животных, получая дополнительную прибыль.
Дробление.
После процесса очистки, сырье поступает на дробление. Хитрость в том, чтобы измельчая зерно на муку и крупку, сохранить его оболочку, которая в дальнейшем послужит естественным фильтром очистки сусла. Для этого за пару часов до измельчения зерно замачивают водой с температурой 35-55 градусов, доводят влажность зерна до 30%, после чего его поверхность становится мягкой, и шелуха сохранятся. Излишек воды поступает в заторный чан. Дробление происходит на четырех- или шестивальцовых дробильных аппаратах. Первые применяются на небольших пивоварнях. Вторые – на крупных пивзаводах. Измельченный солод направляют на затирание в заторный чан.
Заторный чан
Заторный чан представляет из себя изготовленный из нержавеющей стали цилиндр с двойным сферическим дном и теплоизоляцией для сокращения затрат электроэнергии на подогрев. Целью затирания является максимальное экстрактирование солода и выделение из него необходимых для изготовления сусла ферментов. Очень важно, чтобы вода имела определенную степень кислотности. Дело в том, что в щелочной среде процесс выделения сухих веществ резко уменьшается, потому в некоторых случаях для повышения кислотности применяется молочная кислота.
Основным методом затирания является отварочный, при котором часть затора (отварку) переливают в другой сосуд, один, два или три раза кипятят, а затем смешивают с затором, тепловой обработке не подвергавшимся. Время и количество варок определяется исходным качеством зерна и сортом пива. Понятно, что чем больше количество отварок, тем больше требуется энергоносителя для осуществления процесса. Чаще всего используется двухотварочный метод, длящийся 4-5 часов, во время которого солод смешивается с частью неосоложеного зерна. Так производят наиболее популярное со времен СССР «Жигулевское» пиво и другие ему подобные.
Процесс состоит в следующем: в чан заливают воду температурой 42-45 градусов, и, не прекращая помешивания, вводят солод, зерно и ферменты, после чего оставляют на четверть часа. Далее медленно подогревают до температуры 52 градуса и опять оставляют на полчаса. Потом температуру доводят до 63 градусов, и снова делают получасовой перерыв. Конечной стадией является постепенный нагрев до 72 градусов и продолжения операции до полного осахаривания затора.
После отстаивания жидкую фазу переливают в другой сосуд, а густую медленно нагревают до кипения, кипятит 30 минут, и снова медленно перемещают, подогревают, и смешивают с жидкой частью затора.
Готовый затор направляется на фильтрацию.
Фильтрация затора
Процесс фильтрации производится несколькими способами:
1.Фильтрация в фильтр-чанах
Как сказано выше, полученный затор состоит из двух фаз – жидкой (сусло) и твердой (дробина), представляющей из себя крупу из измельченного зерна и его шелуху. Эта часть исполняет роль фильтра для сусла.
Пространство под ними заполняется водой температурой около 80 градусов, слоем не менее 1 см выше сит. Закачанный затор отстаивают, дробина оседает, оставляя сверху жидкое сусло. После этого в чане создают вихревой поток, который уносит взвеси и муть, выделившееся из дробины.
Не до конца отфильтрованное сусло вместе с водой вновь закачивают в фильтр-чан. Далее через фильтр пропускают первое сусло, направляя его после в сусловарочный котел.
Оставшуюся дробину промывают горячей водой, извлекая остатки экстракта. Для более эффективного протекания процесса ее периодически разрыхляют. Так происходит несколько раз, пока содержание экстракта в жидкости не достигнет заданных параметров.
2.Фильтрация в фильтр-прессах
Фильтр-пресс – это набор плит с рифленой поверхностью, покрытых хлопчатобумажной тканью и закрепленных в рамах.
Собранный аппарат прогревают горячей водой, а затем насосами подают на него затор. Проходя через фильтра, сусло протекает дальше, стекает по рифленых поверхностях и направляется в сусловарочный котел. Дробина остается внутри рам. Остатки сусла выдавливаются потоком сжатого воздуха.
3.Фильтрация с помощью центрифуги
Затор поступает в барабан конусовидной формы, на внутренней поверхности которого закреплено сито. Под действием центробежной силы затор фильтруется через него. Твердые частицы задерживаются, а муть и жидкость отправляют на сепараторы.
Отметим, что отфильтрованная дробина является отличным кормом для скота и полуфабрикатом для производства комбикормов. Следовательно, продавая ее, производитель пива не только не загрязняет отходами окружающую среду, но и получает дополнительный доход.
Варка сусла
Горячий отфильтрованный затор вместе с промывной водой поступает в сусловарочный котел – цилиндрическую емкость из нержавеющей стали, как правило, с двойным выпуклым, но бывает и с линзообразным дном. Тут сусло варится, доводится до нужной концентрации ферментов и «охмеляется», то есть в него добавляют хмель. Процесс происходит од небольшом избыточном давлении. При этом, если хмель добавить вначале процесса, это придаст конечному продукту приятную, свойственную пиву горчинку, а если в конце, то это насытит его ароматом.
Во время варки ферментация солода прекращается, сусло стабилизируется и стерилизуется. Ненужные белковые соединения выпадают в осадок. Процесс продолжается примерно 1-2 часа.
Сусловарочные котлы
Отметим, что сваренное сусло все еще насыщено всевозможными твердыми остатками и взвесями. Первичная очистка происходит в хмелеотборном чане.
Хмелеотборный чан
Сразу же после варки горячее сусло подается в хмелеотбрный чан – цилиндрический сосуд из нержавеющей стали с коническим дном. Суспензия при постоянном помешивании пропускается через сито. При этом хмелевая дробина остается на ячейках, а очищенное сусло перекачивают на дальнейшую обработку, которая происходит в аппарате-гидроциклоне (вирпуле)
Очистка вирпулом
Вирпул – это емкость из нержавеющей стали, в которую особым способом закачивается сусло. Под действием центробежной силы, очищенная и осветленная жидкость разделяется с нерастворимым осадком, который впадает на дно и удаляется. Это происходит примерно в течение 30 минут.
На этом этапе варка сусла заканчивается. Далее оно поступает на охлаждение до температуры 4-6 градусов при низовом брожении, до 14-16 градусов при верховом, и до 9 градусов при брожении в ЦКТ.
Стоит отметить, что все оборудование варочного порядка разумнее заказывать у одного производителя, поскольку это будет гарантией идеальной совместимости всех его составляющих.Такую систему легко автоматизировать, обеспечив идеальное качество конечного продукта при максимальной экономии трудового ресурса.
Наша компания готова спроектировать и поставить «под ключ» варочные порядки для пивзаводов различной производительности и ассортимента. Мы гарантируем его бесперебойную эксплуатацию на все время гарантии и обслуживание после его окончания.