革命性的吉曼糖化設(shè)計(jì)投入使用

創(chuàng)新

革命性的吉曼糖化設(shè)計(jì)投入使用

近期，位于德國(guó)西南部城市路德維希堡的吉曼公司（Ziemann Holvrieka GmbH）推出了新型糖化釀酒系統(tǒng)Omnium，法蘭克尼亞（Franconia）中等規(guī)模的城堡啤酒廠（Schlossbrauerei Reckendorf）率先采用。這套革命性糖化醪過(guò)濾工藝，是跨學(xué)科研究結(jié)果，它開(kāi)創(chuàng)了一整套新穎的麥汁制備。

Omnium凝聚了無(wú)數(shù)釀酒師的知識(shí)和智慧，這可以追溯到幾個(gè)世紀(jì)以前，并與現(xiàn)代高技術(shù)設(shè)備相融合。其在糖化工藝的最新設(shè)計(jì)方面創(chuàng)造了最大程度的自由，糖化醪過(guò)濾工藝明顯縮短，酒花添加的類(lèi)型及時(shí)間、頭道麥汁濃度、麥汁煮沸數(shù)量等均可因地制宜自由選擇。應(yīng)用新工藝，釀酒師可以重新成為“釀酒師”。

新工藝的核心是Nessie糖化醪過(guò)濾系統(tǒng)，其通過(guò)連續(xù)分離和提取糖化醪液，徹底改變了傳統(tǒng)的糖化醪過(guò)濾過(guò)程。通過(guò)連續(xù)的工序，糖化醪分離成麥汁和酒糟。通過(guò)對(duì)麥汁流的特殊管理，可提高谷物的提取率，縮短工藝周期，提高產(chǎn)量和質(zhì)量。

新設(shè)備可方便地與現(xiàn)有設(shè)備集成在一起，諸如麥芽粉碎機(jī)。它便于谷物成分和其它種類(lèi)的原材料的自由選用，城堡啤酒廠因此也能繼續(xù)使用現(xiàn)有的粉碎機(jī)。谷物粉碎后，吉曼攪拌器Colibri將其通過(guò)現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)閥轉(zhuǎn)移到新型糖化槽中。

四個(gè)新型的過(guò)濾器用于糖化醪的轉(zhuǎn)移，每一個(gè)直徑為1米。糖化醪與過(guò)濾設(shè)備的接觸時(shí)間僅3 min。對(duì)于濃度高達(dá)30°P的頭道麥汁及淀粉替代物，新設(shè)備也可輕松應(yīng)對(duì)。通過(guò)偏心螺桿泵將酒糟輸送到酒糟倉(cāng)中。

起初，大約1%的過(guò)濾麥汁收集在吉曼Aladin中作為酶提取物用于麥汁后糖化。該系統(tǒng)本質(zhì)上一個(gè)獨(dú)立的圓柱形不銹鋼罐。麥芽α-淀粉酶在72～75℃間暫存在不銹鋼罐中用于對(duì)后續(xù)已煮沸麥汁的完全糖化。這一工藝是基于已有的技術(shù)，當(dāng)麥芽中酶含量非常低時(shí)也適用。麥芽酶后糖化的結(jié)果是排出麥汁的光度碘值不足0.1。這樣與糖化不足有關(guān)的過(guò)濾問(wèn)題、淀粉混濁或者異味等問(wèn)題也因此被排除掉。

在城堡啤酒工廠，大約60%的過(guò)濾麥汁流入麥汁煮沸鍋。為了使批次生產(chǎn)規(guī)模實(shí)現(xiàn)最大程度的可變性，麥汁煮沸鍋安裝了外煮沸器。在不影響質(zhì)量的前提下糖化能力為5～10千升。蒸汽冷凝器用于熱能回收。在后續(xù)工序中，Aladin麥芽浸膏添加到還未添加酒花的煮沸麥汁中。

酒花異構(gòu)化在第二個(gè)煮沸鍋中進(jìn)行，其包含了余下的40%麥汁。酒花浸膏不在這里煮沸而僅僅是保持高溫，其蒸發(fā)率大約1%。

僅有糖化醪過(guò)濾工序中浸出物含量已降低到2°P的麥汁組分可專(zhuān)用于酒花異構(gòu)化。與煮沸鍋中的麥汁相比，其PH值略微偏高，這有益于酒花異構(gòu)化過(guò)程。麥汁組分中也包含少量蛋白質(zhì)成分，由此可減弱冷凝固物的形成。這些因素經(jīng)證實(shí)對(duì)酒花利用率有益。已添加酒花的麥汁可以在后期直接添加入回旋沉淀槽或者在麥汁煮沸后加入回旋沉淀槽，在板式冷卻器前或發(fā)酵窖中作為高效和無(wú)菌的酒花添加。這適用于每一個(gè)啤酒工廠，也適用于單個(gè)的啤酒品種。

在最后一道工序中，所獲得的麥汁組分轉(zhuǎn)移至城堡啤酒工廠現(xiàn)用的回旋沉淀槽中。經(jīng)過(guò)后糖化，酶失活，熱凝固物析出，最終麥汁進(jìn)入發(fā)酵窖。

2019年4月，工廠采用新型糖化工藝釀制第一鍋麥汁。原先為每天糖化2鍋次，每鍋10.5千升。采用新工藝，每天糖化3鍋次，每鍋7千升，糖化后填充入21千升的發(fā)酵罐中。雖然糖化增加到每天3鍋次，但與以前的糖化工藝相比，整個(gè)糖化時(shí)間加快，每鍋僅需4.5小時(shí)。若采用新型Omnium糖化工藝，鍋次還能提高，這主要取決于上游及下游工序及配套需要的罐，與啤酒工廠的要求和規(guī)模有關(guān)。

多米尼克是工廠的第三代掌舵人，他認(rèn)為從嚴(yán)格上說(shuō)釀酒速度從來(lái)不是城堡啤酒工廠的主要目標(biāo)。他說(shuō)，“我們決定安裝新型Omnium糖化系統(tǒng)，在很大程度上是看重它的靈活性，糖化工藝被細(xì)分成幾部分，并且得到了進(jìn)一步優(yōu)化，我們因此能夠選用更多種類(lèi)的原材料，諸如以前的谷類(lèi)品種，它們?cè)谀撤N程度上已經(jīng)被認(rèn)為不適合啤酒工業(yè)化生產(chǎn)工藝需要”。新型Omnium糖化系統(tǒng)，凝聚了創(chuàng)新性、多樣化及400多年的精釀傳統(tǒng)精髓，是城堡啤酒工廠成功的關(guān)鍵因素之一。

多米尼克說(shuō)，“我們很高興把大量啤酒的釀造留給工業(yè)化啤酒工廠。我們的目標(biāo)是釀造一些具有特色的啤酒，以此來(lái)吸引消費(fèi)者。我們有11款特制啤酒、啤酒混合飲料及14款無(wú)醇飲料，所有這些產(chǎn)品全部由城堡啤酒工廠自己釀制。”城堡啤酒廠取得了巨大成功，不僅贏得忠實(shí)客戶(hù)的認(rèn)可，而且憑借高品質(zhì)的啤酒經(jīng)常獲得著名獎(jiǎng)牌。

多米尼克還強(qiáng)調(diào)了新型糖化設(shè)計(jì)其它方面的重要優(yōu)勢(shì)：“除此之外，我們還能夠控制各工藝流程，以便在啤酒產(chǎn)量及有價(jià)值成分方面為我們及消費(fèi)者獲得最好的結(jié)果”。

新型糖化工藝為城堡啤酒工廠提供了更多優(yōu)勢(shì)：它提供了多種選擇，彌補(bǔ)了由于天氣原因帶來(lái)的麥芽質(zhì)量越來(lái)越大的波動(dòng)性。除了技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)外，新糖化大樓的建造也簡(jiǎn)單化。尤其是新糖化的設(shè)計(jì)理念減少了基礎(chǔ)工程和空間需求。這對(duì)城堡啤酒工廠來(lái)說(shuō)是另一個(gè)重要方面：考慮到受限空間的需要，這是在一個(gè)10 m×8.7 m×7.5 m非常緊湊的新大樓內(nèi)安裝糖化設(shè)備唯一的方法。也就是說(shuō)在凈面積為59平方米的空間，安裝了一套產(chǎn)能1.2萬(wàn)千升的糖化設(shè)備。

對(duì)于新糖化是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)？多米尼克總結(jié)說(shuō)，無(wú)論系統(tǒng)的調(diào)試還是從麥汁和啤酒的質(zhì)量方面說(shuō)，其結(jié)果是非常好的。在首先進(jìn)行的“風(fēng)味對(duì)比”上，新糖化的麥汁在發(fā)酵窖中與傳統(tǒng)的麥汁混合。顯而易見(jiàn)，經(jīng)過(guò)很短的時(shí)間，含有部分新型Omnium系統(tǒng)糖化的麥汁，在發(fā)酵過(guò)程中非常好。舉例來(lái)說(shuō)，為了使酵母在規(guī)定的限度內(nèi)繁殖，麥汁充氧過(guò)程明顯縮短。目前，僅有1/3鍋次麥汁進(jìn)入發(fā)酵罐中，充氧10 min，使氧濃度達(dá)到1 ppm，對(duì)麥汁的發(fā)酵過(guò)程有非常積極的影響。

Omnium系統(tǒng)也加快了糖化過(guò)程，糖化一完整鍋次需要4.5小時(shí)。然而，僅就糖化時(shí)間而言，對(duì)于城堡釀酒廠無(wú)論是過(guò)去、現(xiàn)在還是將來(lái)都處于從屬地位，但是“快”為釀酒師提供了更多的時(shí)間來(lái)控制糖化過(guò)程，以可靠地獲得最佳的啤酒質(zhì)量。

就啤酒質(zhì)量而言，是否已觀察到發(fā)展的趨勢(shì)？多米尼克說(shuō)。“盡管直到現(xiàn)在我們才發(fā)酵混合麥汁，但是啤酒明顯更柔和，質(zhì)量更精致。這樣看來(lái)，由于糖化醪過(guò)濾設(shè)備的接觸時(shí)間非常短，Nessie希望我們降低未精制麥芽中多酚的含量”，工藝工程師期待新型糖化呈現(xiàn)出非常特殊的方面。麥芽多酚含量更低，酒花異構(gòu)化更溫和和富有活力的啤酒發(fā)酵，這些毫無(wú)疑問(wèn)有益于生產(chǎn)出理想的皮爾森啤酒。

釀酒技術(shù)專(zhuān)家和啤酒愛(ài)好者迫不及待地想看到城堡啤酒工廠將會(huì)發(fā)生的事情。

Revolutionary Ziemann Saccharification Design was Put into Use

德國(guó)科技部供稿