Skrevet af James Brown, salgschef for trykluft- og gas-/analytisk gasbehandling, og Filippo Turra, produktchef, Parker Gas Separation and Filtration Division EMEA
Præcisionskøling er en integreret del af brygnings- og destillationsprocessen. De færdige produkters kvalitet og integritet afhænger af nøjagtig temperaturregulering og -reduktion under de vigtigste stadier af brygningsarbejdet. De vigtigste aspekter ved produktionen er:
Køling af urter og krav til køling
Under de første stadier af brygningen males kernerne, så de danner maltskrå. Maltskråene overføres til mæskekarret, og der tilsættes opvarmet vand. Under konverteringen af mæsken nedbryder naturlige enzymer i maltskråene maltstivelsen til gæringsdygtigt sukker. Mæsken pumpes derefter ind i sikaret, hvor en sød likør (urt) adskilles fra maltskråene.
Urten overføres til en kedel og opvarmes til en kontrolleret kogetemperatur på ca. 60 °C, inden humlen tilføjes. Efter kogningen fjernes resterne af malt- og humlepartikler.
Mens urten stadig er varm, afkøles den hurtigt af følgende årsager:
- Urten er modtagelig for oxsidative skader, hvis den afkøles langsomt. Hurtig afkøling mindsker oxsidative skader, og minimerer dermed uønskede aromaer i produktet.
- Spor af dimethylsulfid (DMS) udvikler sig fra urten under opvarmningsstadiet. DMS har et lavt kogepunkt og fordamper fra den varme urt. Når urten afkøles, fremstilles DMS stadig. Langsom afkøling gør det muligt for DMS at akkumulere på grund af begrænset afkogning i bryggen. Høje DMS-niveauer i øl og pilsner kan tilføje afsmag og ødelægge bryggen. Hurtig afkøling af urten til ca. 25 °C minimerer oxiderings- og DMS-niveauer, og forbedrer den færdige drikkevares smagsprofil.
- Hurtig afkøling medfører et brud i den kolde urt. Proteinerne får termisk chok og udskilles fra urten. En mangel på hurtig afkøling kan medføre en kuldeuklarhed i det færdige produkt. Rester af proteiner kan udskilles, når produktet afkøles, før det drikkes. Dette er ofte uønsket, især hvis produktet skal være klart.
Hvordan afkøles urt?
De fleste bryggerier fører urten gennem en enkelt- eller totrins pladevarmeveksler for at afkøle den. Det er krævende arbejde. En betydelig varmebelastning skal hurtigt fjernes fra processen. En blanding af vand og glykol i vandkredsløbet er normalt, da det giver en forbedret kølekapacitet. Normalt vælges en dobbeltvægget varmeveksler til fødevarer for at forhindre forurening mellem urten og kølevæsken.
Når du tilpasser en køleenhed til køling af urt, skal du overveje følgende:
- Den samlede volumen af urt, der skal afkøles (ofte angivet i tønder).
- Ønsket afkølingstid (den afkølingstid der kræves for at optimere processen).
- Oprindelig temperatur på urten og den ønskede sluttemperatur.
- Kan køleenhedens kølekapacitet også bruges til andre brygningsprocesser?
Temperaturregulering under fermentering
Det er vigtigt at give kølekapacitet fra en præcisionskøleenhed under hele fermenteringen. Køleenheden skal regulere fermenteringstemperaturen for at forhindre, at produktet ødelægges. I nogle tilfælde afkøles bryggen også hurtigt ved slutningen af fermenteringen for at hjælpe gærbrud.
Under fermenteringsstadiet overføres urten normalt til cylinderkoniske beholdere (CCV) i rustfrit stål. Ølgær tilsættes til den sukkerholdige urt, når beholderen er fuld, for at begynde fermenteringen. Sukkeret i urten omdannes til alkohol og CO2 foruden andre smagstilsætningsstoffer.
Fermentering er en eksotermisk proces og kan frigøre betydelig varme. Denne varme skal kontrolleres for at beskytte bryggens integritet. Temperaturregulering er vigtig af følgende årsager:
- Forskellige gærsorter har et optimalt temperaturområde for fermentering, der skal opretholdes for at optimere fermenteringen.
- Får bryggen for meget varme, bliver der dannet fuselalkohol og ester, der kan negativt påvirke smagen af produktet.
- Overskydende varme i de senere fermenteringsstadier øger gærens følsomhed over for eddike- og mælkesyre, hvilket resulterer i et reduceret alkoholudbytte.
- Hurtig afkøling ved slutningen af fermenteringen bruges i nogle processer. Brygget udsættes for processen “cold crash” gennem hurtig afkøling for at hjælpe med gærbrud, hvilket resulterer i et klart produkt før behandling.
Når du skal tilpasse størrelsen på en køleenhed til fermentering, skal du overveje følgende punkter:
- Størrelsen på brygnings-/fermenteringsbeholderen (total kW varmebelastning).
- Optimalt temperaturbånd påkrævet til fermentering.
- Skal cold crash udføres ved slutningen af fermenteringen?
- Bliver andre processer også afkølet, f.eks. køling af urt?
Aftapning og påfyldning
I visse processer afkøles øl og pilsner i de sidste stadier af behandling og filtrering. Dette gøres ofte for at forbedre produktets klarhed og stabilitet. I større bryggerier bliver temperaturen ofte overvåget og kontrolleret under påfyldning af flasker og fustage. Det kan være nødvendigt at kontrollere den overskydende varme fra aftapningsmaskinerne for at beskytte slutproduktets integritet.
Køling i destillationsprocessen
Kølere til præcisionsvand anvendes ofte i følgende processer under produktionen af whisky og anden alkohol:
- Køling af urt før fermentering.
- Kontrol af fermenteringstemperaturen og processen cold crash.
- Kølefiltrering før aftapning.
Kølefiltrering
Ikke-filtreret whisky med en ABV på 46 % eller derunder kan ofte danne sediment i flasken, når den opbevares på et køligt sted. Drikken kan også have et grumset udseende, når der tilsættes vand eller is, før den drikkes. Disse kosmetiske faktorer betragtes som uønskede i kvalitetsprodukter. Naturlige fedtsyrer, ester og proteiner i whisky dannes under destillationen foruden at blive videregivet fra fadet under modning. Disse komponenter danner bundfald og udskilles fra whiskyen, når den er afkølet.
Kølefiltrering anvendes for at forhindre ovennævnte problemer. Processen indebærer at sænke temperaturen på whiskyen til 0 °C for malt (-4 °C for blandinger). Når den er afkølet, føres whiskyen gennem en række tæt sammenknyttede metalmasker eller papirfiltre under tryk. Under denne proces fjernes bundfaldet og andre sedimenter eller urenheder fra fadet (kul).
Som med andre brygningsprocesser anvendes varmevekslere egnet til fødevarer til at styre afkølingen.
