Technologia wytwarzania piwa

Piwo jest wytwarzane ze słodu lub ze słodu z dodatkiem różnego rodzaju surowców nie słodowanych, przy zastosowaniu wody, chmielu i drożdy. W technologii piwa występują dwie główne fazy procesu:

1)otrzymywanie brzeczki słodowej zawierającej cukry fermentujące, dekstryny, białka, aminokwasy, substancje goryczkowe, garbnikowe i sole mineralne,
2) fermentowanie brzeczki przez drożdże i leżakowanie piwa. Te fazy można podzielić na wiele etapów technologicznych, a mianowicie:
• śrutowanie słodu i innych materiałów stanowiących dodatki do zacieru,
• wytwarzanie wyciągu słodowego w wyniku zacierania,
• oddzielanie wyciągu słodowego, zwanego brzeczką słodową, przez filtrację zacieru,
• gotowanie brzeczki z chmielem,
• chłodzenie brzeczki po zakończeniu jej gotowania z chmielem,
• fermentowanie brzeczki w otwartych kadziach fermentacyjnych lub zamkniętych fermentorach,
• dofermentowywanie i dojrzewanie piwa w zamkniętych zbiorni kach zwanych tankami leżakowymi,
• filtracja i obciąg piwa do cystern, beczek, butelek i puszek.

Słód i skrobiowe surowce nie słodowane rozdrabnia się przy zastosowaniu specjalnych urządzeń, w większości przypadków urządzeń walcowych. Rozdrobnione ziarno słodowe nazywa się ś r u t ą słodową. Rozdrobniony skrobiowy surowiec nie słodowany może występować w postaci śruty, mąki lub płatków.

Śrutę słodową, ewentualnie z dodatkiem surowca nie słodowanego, miesza się w odpowiedniej proporcji z wodą. Przy produkcji piwa popularnego stosunek wody do słodu łącznie ze skrobiowym surowcem nie słodowanym wynosi 4: 1. Po zmieszaniu surowców skrobiowych z wodą rozpoczyna się proces hydrolizy enzymatycznej w temperaturze wzrastającej do 75°C. Proces mieszania słodu z wodą stanowi fazę przygotowywania tzw. zacieru głównego.

Uwieszanie słodu z wodą i proces hydrolizy enzymatycznej, głównie skrobi, białek i fityny, nazywa się zacieraniem. Podczas fazy zacierania, w wyniku przemian enzymatycznych, związki nierozpuszczalne przekształcają się w rozpuszczalne i przenikają do wody.

Zacier z rozpuszczonymi w wodzie cukrami fermentującymi i związkami niefermentującymi poddaje się następnie filtracji w kadzi filtracyjnej lub w filtrze zacierowym. W wyniku procesu filtracji zacieru otrzymuje się klarowną ciecz, tzw. brzeczkę niechmieloną, zawierającą ekstrakt. Cząstki stałe pozostające w urządzeniu filtracyjnym, po wypłukaniu wodą resztek ekstraktu, zwane wysłodzinami, stanowią produkt odpadowy, który jest przeznaczany na cele paszowe

Klarowną brzeczkę zebraną w urządzeniu przeznaczonym do jej gotowania, zwanym kotłem warzelnym, gotuje się z chmielem w ciągu ok. 90 minuty Dodatek chmielu zależy od asortymentu piwa i waha się w granicach 60 -r-450 g/hl. Chmiel może być częściowo zastąpiony ekstraktem chmielowym lub innym preparatem otrzymanym z chmielu. Po zakończeniu gotowania gorącą brzeczkę poddaje się chłodzeniu do temperatury nastawnej. Jest to temperatura, przy której dodaje się drożdże i rozpoczyna się proces rozmnażania drożdży oraz fermentacji. Chłodzenie następuje przy zastosowaniu tzw. kadzi osadowej i płytowego wymiennika ciepła. W kadzi osadowej pozostają na dnie związki białkowo-garbnikowe wytrącone podczas gotowania brzeczki. Temperatura nastawna wynosi 5-M2°C, zależnie od metody fermentacji. Istnieje wiele metod fermentacji, które wymagają temperatury nastawnej wyższej niż 5°C. Temperatura nastawna wynosząca 5°C dotyczy przede wszystkim klasycznego systemu fermentacji. Do ochłodzonej natlenionej brzeczki dodaje się zwykle drożdże w postaci gęstwy, zawierającej ok. 10°/o suchej masy. Proces fermentacji jest prowadzony w różnych zakresach temperatur.

Obowiązuje zasada, że w przypadku prowadzenia fermentacji brzeczki metodą konwencjonalną czas trwania tego procesu przy zastosowaniu drożdży dolnych wynosi o 1 dzień mniej niż wynosi liczba określająca zawartość ekstraktu w brzeczce nastawnej w % wagowych. Pojęcie brzeczki nastawnej odnosi się do brzeczki ochłodzonej, przed dodaniem do niej drożdży. Zakres temperatur wynosi 5-9°C. Nowoczesne metody fermentacji dolnej zakładają prowadzenie tego procesu w temperaturze dochodzącej do 18°C, np. metoda fermentacji przy ciśnieniu do 0,2 MPa. Czas fermentacji może wtedy wynosić do 6 dni w odniesieniu do piwa pełnego zawierającego 12% wagowych ekstraktu w brzeczce. Fermentacja górna, przy zastosowaniu drozdy górnych, trwa znacznie krócej, gdy jest prowadzona w zakresie temperatur 12-^18°C. ? Po zakończeniu fermentacji, nazywanej fermentacją burzliwą lub główną, otrzymuje się tzw. piwo młode, które jest przekazywane do leżakownia. Jest to dział produkcyjny, w którym znajdują się tanki leżakowe. Drożdże osadzone na dnie kadzi fermentacyjnej lub fermentora są przekazywane do przechowalni drożdży lub do zbiornika, z którego następnie są kierowane do suszenia z przeznaczeniem ich jako komponent paszy. Piwo w leżakowni dofermentowuje w ciągu ok. 14 dni, a następnie dojrzewa do momentu filtracji. Dojrzewanie piwa odbywa się przy ciśnieniu 0,07 MPa. Polega ono na klarowaniu piwa, rozpuszczaniu CO2 uszlachetnianiu cech smakowych piwa. Proces ten przebiega w niskiej temperaturze wynoszącej ok. 0°C. Po zakończeniu procesu leżakowania (dofermentowania i dojrzewania), który trwa 35 dni w przypadku piwa jasnego pełnego, zawierającego 12% wagowych ekstraktu w brzeczce podstawowej, następuje proces filtracji przez masę bawełnianą lub ziemię okrzemkową. Do filtracji piwa stosuje się różnego rodzaju filtry specjalnej konstrukcji. Przefiltrowane piwo rozlewa się do opakowań, głównie do beczek metalowych, drewnianych i butelek. Opakowania są uprzednio myte przy zastosowaniu urządzeń typowych dla określonych rodzajów opakowań. Piwo w butelkach można poddawać pasteryzacji. Końcową fazą wytwarzania piwa w butelkach jest ich zamykanie nakrywką metalową, popularnie zwaną zamknięciem koronowym, następnie etykietowanie i wkładanie do skrzynek.