Температурное расслоение пива

Температура пива не одинакова по всему объему танка. В стадии интенсивного брожения происходит значительное перемешивание пива главным образом из-за подъема СОг- Так как более теплое пиво поднимается наверх, то в этой стадии особенно хорошо достигается охлаждение через верхние зоны охлаждения танка. Таким образом, можно поддерживать внутри танка конвекционные потоки, когда холодное пиво опускается вниз, а теплое через центр устремляется наверх (рис. 4.46, а).

Независимо от температурного режима брожения и созревания температура пива снижается на стадии холодной выдержки до 0-2°С. Пиво выдерживается при этой температуре по меньшей мере одну неделю с целью выделения частиц холодной мути перед фильтрованием и розливом. При этой температуре происходит совершенно особое температурное расслоение пива, которое можно пояснить на примере воды.

Вода при +4°С имеет наибольшую плотность, такова температура у дна морей и океанов. Более теплая вода, как и холодный лед, поднимается наверх.

Пиво со средней экстрактивностью начального сусла достигает наибольшей плотности при +2,5°С , пиво с высоким содержанием экстракта, как, например, Бокбир (Bockbier) - при +1°С, пиво с меньшим содержанием экстракта - при +3°С. (Данные точки температур считаются критическими, так как в них происходит изменение направления конвекционных потоков в ЦКТ, в некоторых довольно редких случаях конвекция может вообще остановиться и в верхней части ЦКТ начинается образование льда. В таких случаях эффективным приемом может служить продувка СО₂ снизу. - Прим. ред.)

Если пиво со средней начальной экстрактивностью охлаждать до -1°С, то в нижней части танка, в конусе, будет собираться пиво, имеющее максимальную плотность с температурой +2,5°С, чем выше, тем пиво из-за работы рубашек охлаждения будет все холоднее, а в верхней части даже возможно образование льда.

В связи с этим необходимо помнить: пиво начинает вымерзать при температуре около -2°С: сорта типа Пильзнер - около -2,2°С, Бокбир - около -2,9°С. Этоуказывает на нижнюю границу охлаждения: образование льда отрицательно влияет на качество пива и затрудняет теплообмен.

Пиво вымерзает медленно. Процесс начинается с образования льда около стенок, в то время как спирт с растворенными в нем экстрактивными веществами собирается в середине. О приготовлении «ледяного» пива типа Айсбир (Eisbier, Ice Beer) см. раздел 4.8.2.

Лагерные ЦКТ должны обязательно иметь рубашку на конусе для охлаждения нижней части танка и холодной выдержки пива при 0-2°С. Без конусного охлаждения достижение столь низких температур в этой части танка невозможно (рис. 4.46, б).

Наличие охлаждения на конусе влияет и на состояние снимаемых дрожжей. Если конус не охлаждается, то более теплое пиво и дрожжи собираются внизу, и конусная часть становится отчетливо теплее, чем верхняя. В пиве больше нет питательных веществ для дрожжей - дрожжи должны сильно замедлить свой метаболизм. Но если температура высока, то обмен веществ у дрожжей протекает по-прежнему активно. Это приводит к тому, что дрожжи начинают потреблять резервные углеводы (гликоген, маннан), а затем и другие внутренние вещества. Происходит сбой метаболизма, дрожжевая клетка автолизируется. Клеточная стенка разрушается, и содержимое цитозоля (белки, ферменты, ненасыщенные жирные кислоты и т. д.) медленно растворяются в пиве: При этом:

· pH пива повышается;

· вкус пива ухудшается;

· вкусовая стойкость отчетливо снижается;

· биологическая стойкость падает.

В случае ЦКТ с внешним охлаждением пиво охлаждается до (-1)-(-2)°С и возвращается в танк снизу (рис. 4.45). Этим достигается равномерное охлаждение всего содержимого реактора и выделение частиц холодной мути.

Охлаждение ЦКТ происходит в нескольких зонах. Обычно на танке имеются три охлаждающие зоны на обечайке и конусное охлаждение в нижней части. Это дает возможность охлаждать танк в гибком режиме, соответственно складывающейся ситуации.

Теплоизоляция

Танки, установленные вне помещения, должны быть защищены от влияния тепла и холода. Но и танки, установленные внутри, нуждаются в отдельном охлаждении, чтобы можно было проводить брожение и созревание по индивидуальному режиму. Поэтому внешние танки изолируются от влияния окружающей среды всегда, а внутренние - чаще всего.

В качестве изоляционного материала лучше всего себя зарекомендовала пена из полиуретана (ПУ), которая наносится слоем толщиной в 100-150 мм. Снаружи изоляция облицовывается листами из хромоникелевой стали или алюминия. Слой изоляции, по возможности, наносится изготовителем перед транспортировкой танка на пивоваренное предприятие.

Если невозможно поставить танк целиком с изоляцией или существующую изоляцию требуется заменить, необходимо построить вокруг танка леса, установить облицовку с использованием дистанционных прокладок и слой за слоем заливать изоляционную массу.

Ни в коем случае нельзя допускать попадания воды в изоляцию. В дальнейшем воду удалить уже невозможно!

Перед напылением ПУ на танк должно быть нанесено защитное антикоррозионное грунтовое покрытие, не пропускающее хлориды.

ПУ обладает очень хорошими теплоизоляционными свойствами. Даже при очень большом размере ЦКТ и очень высоких или очень низких внешних температурах нет нужды беспокоиться об отклонении температуры внутри танка от заданной.

Необходимо помнить, что полиуретан горюч, но только при доступе кислорода. В замкнутой системе, когда пена находится под облицовкой, это невозможно. Полиуретан известен как замедлитель горения.

Если изоляция не герметична, то водяной пар диффундирует в слой полиуретана и снижает изолирующий эффект. Даже небольших точек разгерметизации, например, при применении винтовых соединений с помощью саморезов, некачественной состыковки листов облицовочного материала достаточно, чтобы водяной пар постоянно проникал во внутрь, даже деревянные дистанционные прокладки, используемые иногда для достижения одинаковой толщины слоя изоляционного материала, - это места попадания воды. Можно принять, что самое большее через 10 лет такая изоляция будет не в состоянии выполнять свою функцию.

Поэтому ПУ-пена должна быть защищена от диффузии водяных паров. Для этого нужна облицовка, не пропускающая водяного пара (алюминиевые листы, листы из нержавеющей стали, оцинкованная или покрытая защитным слоем листовая сталь). Нельзя «на глаз» установить, насколько ухудшились изоляционные свойства из-за диффузии водяного пара. По всем этим причинам изоляция должна изготавливаться только специализированными фирмами и с большой тщательностью, а производитель должен гарантировать качество работ (долговременная гарантия!).