In theorie groeit en reproduceert biergist onder aerobe omstandigheden en vindt alcoholfermentatie plaats onder anaerobe omstandigheden. Voordat de gist de fermentatiefase ingaat, moet hij zich tot een bepaald aantal vermenigvuldigen en in deze fase is zuurstof nodig. Dit artikel introduceert de relevante inhoud van wortoxygenatie bij het brouwen van bier, evenals volautomatische, halfautomatische en eenvoudige oxygenatieapparatuur en -methoden.
Waarom is zuurstoftoevoer naar wort zo belangrijk?
Om het oplossende effect van lucht in het wort te versterken, moeten zeer fijne luchtbelletjes worden ingebracht en gemengd met koud wort in de vorm van een draaikolk. Anders, als de luchtbellen te groot zijn, zal de lucht uit het wort overlopen en kan het doel om het wort volledig van zuurstof te voorzien niet worden bereikt. We moeten de gist voorzien van voldoende zuurstof (in de vorm van lucht) zodat de opgeloste zuurstof in het wort 8~10mg/L bedraagt. In het bierbrouwproces is wortventilatie de enige mogelijkheid om de gist van zuurstof te voorzien. Het ventilatievolume heeft een grote invloed op de kwaliteit van het bier. Als er te veel zuurstof (meer dan 12 mg/L) wordt toegevoerd, zal de gist zich in grote hoeveelheden vermenigvuldigen, zal er minder ethanol worden gevormd en zal het bier er dun uitzien; als er te weinig zuurstof wordt toegevoerd, is het opgeloste zuurstofgehalte te laag (minder dan 6 mg/L), wat de voortplanting en fermentatieprestaties van gist zal beïnvloeden. Om het opgeloste zuurstofgehalte in het wort aan de norm te laten voldoen, moet een grote hoeveelheid lucht worden gebruikt. Theoretisch is ongeveer 3 liter lucht nodig voor elke 100 liter wort, en in de praktijk is 10 keer zoveel lucht nodig omdat sommige bellen niet oplosbaar zijn in wort; bovendien is de verdeling van de ingebrachte lucht niet volledig uniform. De perslucht moet steriel zijn, dus er moet een steriele luchtfilter geïnstalleerd worden voordat zuurstof wordt toegevoerd. Ongesteriliseerde lucht zal gistbesmetting veroorzaken.
Er zijn veel manieren om wort van zuurstof te voorzien. De volgende zijn de meest gebruikte en effectiefste:
Venturibuis
Het gebruik van een venturibuis voor wortventilatie is een veelgebruikte methode in veel brouwerijen. De venturibuis heeft een buisdiameter vernauwend gedeelte om de stroomsnelheid te verhogen, en de lucht wordt ingeademd via het mondstuk. Het wort vormt een draaikolk in het buisdiameterverwijdende gedeelte zodat het wort volledig in contact komt met de verspreide en fijne luchtbellen en gelijkmatig gemengd wordt. Het gebruik van een venturibuis kan ervoor zorgen dat het wort het opgeloste zuurstofgehalte bereikt dat nodig is voor het proces. De mengverhouding tussen wort en lucht is meestal 1: (0,3~0,7).
Oxygenator met dubbele sproeikoppen
De structuur van de dubbele sproeier is vergelijkbaar met die van de venturibuis. Lucht wordt door het fijne mondstuk op de buiswand gespoten om strakke en fijne bellen te vormen. De technische vereisten van het kerngedeelte zijn: de diameter van de wortafgiftepijp is 40~150mm, het wortdebiet is 25~200hL/h en de zuurstoftoevoer is 10L/hL. Het zuurstofgehalte van het wort kan aan de eisen voldoen en het effect van het verwijderen van gecondenseerde materie kan meer dan 60% bereiken.
Nieuwe zuurstofvoorziening
De nieuwe oxygenatieapparatuur die onlangs door Huppmann in Duitsland is gelanceerd, combineert bijvoorbeeld de voordelen van de venturibuis voor verdere verbetering. Het vormt negatieve druk wanneer het werkt en het wort en de zuurstof worden volledig gemengd door het vortexeffect. Het werkingsprincipe is dat lucht het wort binnenkomt in de vorm van een draaikolk via een luchtringkamermondstuk, en zuurstof kan volledig worden opgenomen door het wort. Dit mondstuk kan de lucht extreem dichte kleine belletjes laten vormen, zodat het koude condensaat en de hopdroesem effectief worden gescheiden en er een dichte, bubbelachtige deklaag wordt gevormd op het oppervlak van de vloeistof in de flotatietank. De troebelheid in het wort wordt verminderd, wat een goede gistomgeving biedt, en deze apparaten hebben vaak glazen kijkglazen om de oxygenatie van het wort te observeren.
Tijdens het oxygenatieproces van wort is het belangrijk om de oxygenatieleiding steriel te houden. Alle oxygenatieapparatuur moet worden aangesloten op het CIP-systeem (cleaning in place) en regelmatig worden gesteriliseerd met stoom om de veiligheid en steriliteit van het hele oxygenatieproces te garanderen en zo aseptische productie te garanderen.
Kortom, of het nu gaat om het streven naar automatisering, flexibiliteit of kosteneffectiviteit van de apparatuur, het kiezen van de juiste oxygenatiemethode voor je brouwerij is een belangrijke stap op weg naar succesvol bier brouwen. Ik hoop dat deze analyse je kan helpen bij het vinden van de oxygenatieoplossing die het beste past bij jouw brouwbehoeften. Als u behoefte heeft aan bierapparatuur, kunt u altijd contact opnemen met Tiantai!
