IL PROCESSO DI PRODUZIONE DELLA BIRRA

Il raffreddamento di precisione è parte integrante del processo di produzione della birra. La qualità e l’integrità dei prodotti finiti sono strettamente connesse con un preciso controllo della temperatura e con la riduzione della stessa durante le fasi principali del processo di produzione della birra. Le caratteristiche fondamentali del processo di produzione sono:

RAFFREDDAMENTO DEL MOSTO ED ESIGENZE DI RAFFREDDAMENTO

Nelle fasi iniziali della produzione della birra, i chicchi di grano vengono macinati per dar luogo al malto. Una volta che il malto si trova all’interno del tino di ammostamento, viene aggiunta acqua calda. Durante la trasformazione in infuso di malto, gli enzimi naturali presenti nel malto scompongono il lievito fino a trasformarlo in zuccheri fermentabili. L’infuso di malto viene quindi pompato all’interno del tino filtrante, dove un liquore dolce (il mosto) viene separato dal malto.

Il mosto viene spostato all’interno di un bollitore e portato a temperatura di ebollizione controllata (circa 60° C) prima dell’aggiunta del luppolo. Terminata l’ebollizione, i residui di malto e luppolo vengono eliminati.

Mentre il mosto è ancora caldo, viene raffreddato rapidamente per i seguenti motivi:
  • Se lasciato raffreddare lentamente, il mosto può essere oggetto di danni ossidativi. Il raffreddamento rapido riduce al minimo il rischio di danni ossidativi diminuendo la possibilità che il prodotto assuma un aroma indesiderato.
  • Il mosto emette quantità minime di dimetilsolfuro (DMS) durante il riscaldamento. Il DMS ha un punto di ebollizione basso e tende ad evaporare dal
    mosto caldo. Anche dopo esser stato raffreddato, il mosto continua ad emettere DMS. Un raffreddamento lento favorisce l’accumulo di DMS, causato dalla limitata “evaporazione” nella birra. Livelli elevati di DMS in birre e lager rischiano di alterare l’aroma e contaminare la birra. Il raffreddamento rapido del mosto fino a ~ 25 °C riduce al minimo il rischio di ossidazione e i livelli di DMS, migliorando di fatto l’aroma del prodotto finale.
  • Il raffreddamento rapido provoca una “rottura a freddo”. Le proteine subiscono uno shock termico e si separano dal mosto. Se il raffreddamento non avviene rapidamente, si rischia una sorta di “opacità
    da raffreddamento” nel prodotto finito. Le proteine residue si separano una volta che il prodotto viene raffreddato prima del consumo. Si tratta di un evento indesiderato,
    soprattutto se il prodotto finito deve essere limpido.
Come si effettua il raffreddamento del mosto?

La maggior parte delle fabbriche di birra utilizza per il raffreddamento uno scambiatore di calore a piastra singola o doppia. L’operazione è impegnativa: occorre infatti rimuovere velocemente dal processo un carico termico consistente. Di solito, una miscela acqua-glicole sul circuito ad acqua migliora la capacità di raffreddamento. Normalmente, si opta per uno scambiatore di calore alimentare a doppia parete per evitare eventuali problemi di contaminazione tra il mosto e il fluido refrigerante.

Nel selezionare le dimensioni di un refrigeratore per il raffreddamento del mosto, occorre tenere in conto i seguenti fattori:
  • Il volume complessivo del mosto da raffreddare (espresso spesso in BBL / volumi barili).
  • Il tempo di “knock out” desiderato (tempo di raffreddamento necessario per ottimizzare il processo).
  • La temperatura iniziale del mosto e la temperatura finale desiderata.
  • Il refrigeratore garantirà la stessa capacità di raffreddamento in altri processi di produzione della birra?

Per ulteriori dettagli sul dimensionamento, rivolgiti all’esperto Parker locale.

CONTROLLO DELLA TEMPERATURA DI FERMENTAZIONE

La capacità di raffreddamento di un refrigeratore di precisione è importante durante la fase di fermentazione. Il refrigeratore deve regolare la temperatura di fermentazione per evitare eventuali contaminazioni del prodotto. In alcuni casi, la birra viene anche raffreddata velocemente al termine della fermentazione per agevolare la flocculazione del lievito.

Durante la fase di fermentazione, il mosto viene normalmente trasferito in serbatoi cilindroconici (CCV) in acciaio inox. Una volta riempito il serbatoio, al mosto zuccherino viene aggiunto lievito di birra affinché inizi la fermentazione. Gli zuccheri presenti nel mosto di trasformano in alcol, anidride carbonica e altri composti che conferiscono l’aroma. L’immagine sotto mostra un fermentatore standard:

La fermentazione è un processo esotermico con il quale viene liberata una notevole quantità di calore. Questo calore deve essere controllato per salvaguardare l’integrità della birra. Il controllo della temperatura è importante per le seguenti ragioni:
  • Diverse varietà di lieviti presentano intervalli di temperatura di fermentazione ideali che devono essere mantenuti per ottimizzare la fermentazione stessa.
  • L’esposizione a eccessivo calore provoca la formazione di alcol amilico ed esteri, che possono incidere negativamente sull’aroma del prodotto.
  • Il calore in eccesso nelle fasi avanzate della fermentazione aumenta la sensibilità del lievito all’acido acetico e lattico, con la conseguente riduzione del potere alcoligeno.
  • In alcuni processi, viene effettuato un raffreddamento rapido alla fine della fermentazione. La birra viene sottoposta a “crash cooling” mediante rapido raffreddamento per agevolare la flocculazione del lievito e fare in modo che si ottenga un prodotto limpido prima del condizionamento.
Per la fermentazione, i criteri di dimensionamento devono tenere in conto i seguenti fattori:
  • Volume del recipiente / fermentatore (carico termico totale in kW).
  • Intervallo di temperatura ideale per la fermentazione.
  • Si effettuerà il “crash cooling” al termine della fermentazione?
  • Ci saranno altri processi di raffreddamento, ad esempio quello del mosto?

Per ulteriori dettagli sul dimensionamento, rivolgiti all’esperto Parker locale.

IMBOTTIGLIAMENTO E RIEMPIMENTO

In alcuni processi, birre e lager sono raffreddate nelle fasi più avanzate di condizionamento e filtrazione. Spesso l’obiettivo è quello di rendere il prodotto più limpido e stabile. Nelle fabbriche di birra più grandi, la temperatura viene monitorata frequentemente e controllata durante l’imbottigliamento e il riempimento dei fusti. Il calore in eccesso prodotto dalle imbottigliatrici dovrebbe essere tenuto sotto controllo per salvaguardare l’integrità del prodotto finale.

RAFFREDDAMENTO NEL PROCESSO DI DISTILLAZIONE

I refrigeratori d’acqua di precisione sono essenziali nella produzione di liquori di alta qualità destinati al consumo. Sono diverse le fasi della produzione di liquori strettamente connesse con il mantenimento di una temperatura omogenea e la rimozione del calore in eccesso. Le fasi iniziali della produzione di whisky e liquori rispecchiano quelle del processo di produzione della birra. Sono previste, in più, una fase di distillazione e una di condizionamento dopo la fermentazione per la fabbricazione del prodotto finale.

Il diagramma qui di seguito illustra un processo standard di produzione del whisky:

 
I refrigeratori d’acqua di precisione vengono spesso utilizzati nei seguenti processi durante la produzione
di whisky e altri liquori:
  • Raffreddamento del mosto predente alla fermentazione.
  • Controllo della temperatura di fermentazione e “crash cooling”.
  • Filtrazione a freddo precedente all’imbottigliamento.

Filtrazione a freddo

Il whisky non filtrato con una gradazione alcolica del 46% o inferiore spesso subisce la formazione di sedimenti nella bottiglia quando questa viene conservata al fresco. La bevanda rischia anche di intorbidirsi se si aggiunge acqua o ghiaccio prima del consumo. Questi fattori estetici risultano essere sgradevoli nei prodotti di qualità. Acidi grassi naturali, esteri e proteine si formano nel whisky durante la distillazione, oltre ad essere conferiti dalla botte durante l’invecchiamento. Questi componenti flocculano e si formano nel whisky quando viene raffreddato.
 
La filtrazione a freddo serve ad evitare i problemi esposti. Il processo comprende la riduzione della temperatura fino a 0 °C nel caso dei whisky di malto (-4 °C per i blended whisky). Una volta raffreddato, il whisky viene fatto passare attraverso una serie di reti metalliche a maglia stretta o filtri di carta sotto pressione. Durante questo processo, vengono eliminati il precipitato e altri sedimenti o impurità provenienti dalla botte (carboni).
 
Analogamente a quanto accade in altri processi di produzione della birra, viene impiegato uno scambiatore di calore alimentare per controllare la temperatura.

PERCHÉ SCEGLIERE I REFRIGERATORI PARKER

I refrigeratori Hyperchill e Hyperchill Plus garantiscono un funzionamento sicuro e affidabile in diverse condizioni operative, comprese quelle tipiche delle fabbriche di birra e delle distillerie.

Le caratteristiche di progetto dei prodotti Parker assicurano notevoli vantaggi agli utenti finali nell’industria della birra e della distillazione. Le caratteristiche principali e i vantaggi per l’industria sono i seguenti:

  • La configurazione di un serbatoio dell’acqua di dimensioni generose, abbinato a un condensatore / evaporatore sovradimensionato, consente al refrigeratore di mantenere la propria capacità di raffreddamento anche in caso di cambi repentini del carico e della temperatura dell’acqua.
  • L’elevata affidabilità e la gestione energetica riducono il costo totale di proprietà.
  • Le opzioni di bassa temperatura dell’acqua disponibili (fino a -10 °C) ottimizzato il raffreddamento.
  • Il pannello in acciaio inox e l’elevato grado di protezione IP facilitano il funzionamento negli ambienti umidi delle fabbriche di birra.
  • I refrigeratori sono pienamente compatibili con le miscele acqua-glicole, rivelandosi ideali per applicazioni impegnative come il raffreddamento del mosto.