Studi sulla birra

E' arrivata la pubblicazione sulla rivista dell' Asociación Española de Técnicos de Cerveza y Malta (AETCM).



http://www.aetcm.es/Revista/r_cerveza.htm

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Sanificazione & CIP (1)

Nell' industria birraria la sanificazione riveste un ruolo di primaria importanza, il tempo che intercorre dall'inizio della lavorazione al confezionamento e la molteplicità delle apparecchiature e degli strumenti utilizzati possono facilmente causare comtaminazioni.
Le grandi fabbriche birraie investo moltissimo in questa operazione non solo nella corretta gestione e scelta degli agenti sanificanti ma anche nell' accurata scelta dei materiali e dei componenti meccanici atti alla sanificazione: Cip di lavaggio, finiture superficiali degli acciai, saldature, valvole, guarnizioni, sfere di lavaggio, etc…
La sanificazione è una operazione molto delicata e la sua efficenza è legata a molti fattori tra cui:

1) Tempo di esposizione.
2) Concentrazione del sanificante.
3) Grado di pulizia del tank.
4) Temperatura.
5) PH.
6) Durezza dell'acqua.
7) Tipi di microrganismi.
8) Adesione batterica.

Nelle fabbriche di birra, sentiamo spesso parlare di CIP di lavaggio, ma cos'è?
Il CIP (clean in place) è un sistema di pulizia automatico che permette attraverso il ricircolo del detergente e del sanificante la corretta pulizia dei componenti dell'impianto.
Questo sistema unisce 3 azioni:
1) Azione chimica di detergenza e sanificazione.
2) Azione termica.
3) Azione meccanica della pressione.
Il CIP permette, a fronte di una spesa iniziale maggiore, una riduzione dei tempi di pulizia in quanto non occorre più smontare i componenti dell'impianto per pulirli, una riduzione del costi del personale ed una maggior velocità e costanza nella pulizia.

Quali sono i componenti di un CIP di lavaggio per birreria?
Nella foto sotto è visibile un esempio di CIP di lavaggio, solitamente composto, molto schematicamente da 2/3 tank, da una pompa di ricircolo e un riscaldatore degli agenti pulenti.

Un tank conterrà la soluzione detergente, solitamente idrossido di sodio, il secondo tank l'agente sanificante, comunemente usato acido peracetico ed é preferibile che ci sia un terzo tank contenente soluzione acida ad es. acido nitrico, da utilizzare successivamente all' idrossido di sodio e prima del sanificante.
La pompa del CIP, alimenta a sua volta delle sfere di lavaggio che possono essere di differenti forme e forature, legati al tipo di lavaggio che vogliamo utilizzare, alla superficie interessata ed alla pressione di esercizio.
Le sfere visibili nella foto sotto sono a bassa pressione, tipologia più economica e comunemente utilizzate nei piccoli birrifici.

Il CIP di lavaggio e le sfere dovranno essere ben scelte e dimensionate, in relazione alla forma e alle dimensioni del tank e al grado di sporco che si prevere di rimuovere.

Nei prossimi post vedremo i clici di lavaggio usati nei birrifici.

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Il mio impianto all-grain (2)

In questo secondo post vorrei inserire alcuni dettagli del mio mini impianto, nella foto sotto è visibile il tino di miscelazione, bollitura, whirpool, con l'entrata tangenziale di quest'ultimo, ovviamente il riscaldamento vista la piccola dimensione (circa 60 lt) è a fuoco diretto con un bruciatore a gas, nello stesso tino è presente poi un agitatore 12v, luce interna e apertura per la bollitura.

Il tino è coibentato con 5 cm di isolante ed ha 3 innesti per le sonde di temperatura, 2 sul lato a differente altezza distanti 2 cm dal bordo e l'altra con entrata dall'alto per la misura più interna della miscela.

Nella foto sotto è visibile la pompa centrifuga (circa 150w) con doppio senso di rotazione e l'impianto frigorifero per l'acqua gelida.
Nella foto sopra è possibile notare il contatto magnetico che ho inserito in ogni valvola per indicare sul quadro elettrico quali sono aperte o chiuse. E' un sistema semplice economico per controllare tutte le valvole in uso.
Vi illustrerò ora quali sono gli elementi che ho inserito nel quadro elettrico, ne ho in preparazione uno nuovo più completo ed interessante.

Interruttore generale di sicurezza.
Tasto di accensione/spegnimento della luce all'interno del bollitore.
A/s dell'agitatore nel bollitore a 12V con regolazione della rotazione.
A/s impianto frigorifero e serpentina di riscaldamento dell'acqua.
A/s Pompa centrifuga con regolaore del numero giri.
Temporizzatore per il ricircolo dell' acqua gelida durante la fermentazione.
A/s agitatore all'interno del tino di riscaldamente/raffreddamento acqua.
Regolatore di giri dell' agitatore tino riscaldamento/raffreddamento acqua.
Temporizzatore del tino di riscaldamento/raffreddamento acqua.
Termostato tino riscaldamento/raffreddamento acqua.
Termostato fermentatore.
Termometro fermentatore.
Termometro miscela.
Termometro uscita mosto dopo la serpentina raffreddamento.

Nei prossimi post inserirò dettagli degli altri componentti.

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Componenti di un impianto per BP e MB.

Continiuamo in questo secondo post, dedicato agli impianti di produzione per birra(sapete che è il mio argomento preferito), la descrizione degli elementi che compongono un BrewPub ed un MicroBirrificio (da adesso in poi li abbrevierò rispettivamente in BP e MB), analizzando più in dettaglio gli elementi che solitamente non sono visibili.
Ricapitolando, i macro-elementi che comunemente tutti notiamo in un BP ed un MB sono:

1) Zona di stoccaggio del malto e materie prime (non sempre visibile).
2) Il mulino per il malto.
2) Le 2/3 caldaie che compongono la sala cottura.
3) Locale di fermentazione, con i fermentatori cilindro conici.
4) Locale di maturazione, spesso all'interno del locale di fermentazione.
5) Eventuale impianto di filtrazione, imbottigliamento, infustamento ed etichettatura.

Quali sono gli altri elementi che non vediamo, ma che permettono il ciclo produttivo?

Farò un breve ed essenziale elenco dei principali componenti:

1) Serbatoio dell' acqua calda, utilizzato per lo stoccaggio dell'acqua necessaria al risciacquo delle trebbie e al lavaggio dell'impianto.
Viene inoltre utilizzato per il recupero dell'acqua calda prodotta dallo scambiatore di calore nella fase di raffreddamento del mosto dopo la bollitura, oppure in tutte quelle applicazioni in cui è richiesta acqua ad una temperatura superiore a 75°C.
2) Gruppo frigorifero + serbatoio di accumulo dell'acqua fredda, utilizzato per il raffreddamento del mosto dopo la bollitura e la refrigerazione dei fermentatori.
3) Gruppo di pressurizzazione per acqua calda e fredda.
4) Serbatoi di spillatura orizzontali a sacco o CO2, nei BP o Mp in cui non vengano utilizzati Keg per il consumo interno.
5) Gruppo filtro/aeratore dell'aria compressa per l'ossigenazione del mosto, prima dell'entrata nei fermentatori.
6) Generatore di vapore, indispensabile negli impianti che utilizzano il vapore come riscaldamento della sala cottura. Il vapore sarà quindi impiegato nella caldaia di impasto per il riscaldamento della miscela durante la saccarificazione, per il riscaldamento del tipo di bollitura ed eventualmente per dell'acqua calda, quando non è impiegata la resistenza elettrica.
7) Pompe centrifughe a girante aperta e non, utilizzate nella sala cottura (girante aperta), per il trasferimento del mosto ai serbatoi di fermentazione e per il CIP di lavaggio.
8) CIP di lavaggio per la sanificazione dell' intero impianto di produzione.
9) Tubi flessibili.
10) Scambiatore di calore ad 1 o 2 stadi, per il raffreddamento del mosto dalla temperatura di bollitura a quella di fermentazione.
11) Compressore d'aria per la produzione di aria compressa, utilizzata per l'azionamento delle valvole pneumatiche quando previsto e, previa sterilizzazione per l'ossigenazione del mosto.
12) Attrezzature chimiche/elettroniche che compongono il piccolo laboratorio.

E' chiaro che gli elementi "invisibili", ma non meno importanti sono molti e senza di loro sarebbe impossibile poter effettuare, gestire ed ottimizzare il processo produttivo. Questo vi fa anche capire quanto la moltitudine dei componenti e la sensibilità della birra ad un ambiente ben sanificato, richiedano un corretto dimensionamento ed assemblaggio dell' impianto.

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Weizen Malz

Le birre weizen inconfodibili per aspetto ed aroma anche ad i meno esperti, hanno sempre affascinato e creato non pochi problemi ai birrai, problemi spesso legati alla filtrazione ed alla ricerca del giusto lievito capace di dare in modo equilibrato i caratteristici aromi di una Weiss beer.
L'ingrediente principale nelle Weizen bier è ovviamente il Weizen malz ( triticum aestivum, il frumento tenero maltato) , che può essere utilizzato in percentuali variabili dal 40% al 60% sul macinato totale, quantità legata principalmente al tipo e all'efficienza del filtro di cui è dotato l'impianto.

Perchè il weizen malz nella miscela causa problemi di filtrazione?
Le cause principali possiamo raggrupparle nei 3 punti sotto:

1) Il frumento come il miglio, il riso e il sorgo è privo di glumella, elemento essenziale per la formazione del letto filtrante, le scorze sovrapponendosi una sull'altra, creano una struttura porosa e le particelle in sospensione restano intrappolate in una fitta rete di interstizi.

Il mosto, privato delle particelle in sospensioni di dimensioni maggiori attraverserà il filtro di acciaio inox per confluire nei tubi di raccolta.
In assenza delle scorze, le particelle in sospensione creeranno una torta compatta ed incomprimibile che impedirà al mosto di defluire, motivo per cui il malto di frumento DEVE esse utilizzato in associazione con il malto d'orzo.
Se il nostro impianto quindi dispone di un buon filtro, possiamo utilizzare una percentuale di malto di frumento anche del 60% sul macinato totale, al contrario se il filtro non è efficiente, per evitare problemi di filtrazione dobbiamo diminuire questa percentuale e scendere anche al di sotto del 50%.

2) La quantità maggiore di pentosani naturalmente presenti nel malto di frumento, aumentano la viscosità del mosto rallentando la filtrazione.
Ricordiamo che per la l'equazione di Darcy, la portata di fluido filtrante è inversamente proporzionale alla viscosità dinamica e allo spessore del letto filtrante.

3) Nel weizen malz troviamo l'80 % delle proteine date dal glutine a più alto peso molecolare che ostacolano la filtrazione.

E' possibile quindi fare una weizen bier con il 100% di malto di frumento?
Potenzialmente si.
Dobbiamo creare il letto filtrante.
Se non vogliamo inserire altri malti, aggiungiamo le sole scorze, sono stati effettuati diversi studi ed esperimenti sull' utilizzo di malti privi di glumella, ed i problemi naturalmenti connessi alla filtrazione, una delle soluzione più semplici ed economiche, è risultato l'impiego della "lolla di riso", la scorza esterna del chicco.
La lolla però ha anche un'altra interessante caratteristica, quella di essere priva di glutine, soluzione interessante nella produzione di birre senza glutine.

Quali sono le conseguenze di una cattiva filtrazione?
Una cattina filtrazione, dovuta ad una mal gestione della quantità di malto di frumento nella miscela, non solo causerà un rallentamento della filtrazione con un aumento dei costi di produzione ma darà anche un mosto con una eccessiva torbidità e presenza di materiale grasso, con un conseguente peggioramento della schiuma.

Nelle immagini che seguono ho fotografato alcuni dei differenti weizen malz che possiamo trovare in commercio.


Quali sono le loro principali differenze?

La prima ed immediata differenza che risalta osservando la foto, è la diversa tonalità di colore (misurata con le unitàEBC) dei chicchi di malto.

circa 4 unità EBC per il Wheat Pale.
20 unità EBC per il Wheat Dark.
200 unità EBC per il Cra Wheat.
1000 unità EBC per il Choco e Roast Wheat.

All'aumentare delle unità EBC, corrisponde un incremento della tonalità di colore e parallelamente anche del gusto di tostato. Il Wheat Malt però non dimentichiamo che è un decorticato naturale, cioè privo di glumella, darà quindi un "carattere di tostato" inferiore rispetto ad un malto d'orzo di pari EBC.

Nella foto seguenti ho sezionato i chicchi di frumento per poter osservare il loro interno:
Perchè il Carawheat ha l' interno vetrificato mentre il Wheat Pale e Dark hanno l'interno farinoso?
Questa differenza è legata al diverso processo produttivo che subiscono i 2 malti, il caramellato viene ottenuto da malto verde ben disgregato con una umidità iniziale di circa il 45%, l'omogeneità dell'interno è data dai tamburi rotativi in cui viene effettuata l'essiccazione.
All'interno dei tamburi rotanti, si raggiunge prima una temperatura di circa 75°C in cui si verifica una parziale liquefazione dell'interno del chicco, successivamente si raggiunge una tempertura di circa 200°C, il tempo e la temperatura di sosta a tele temperatura, sono legatie al grado di tostatura che vogliamo dare al malto.
Successivamente alla tostatura, il malto con l'interno ancora liquefatto viene raffreddato ed in questa fase l'interno diventa vitreo (visibile nella foto sopra).

Concludendo questa breve introduzione sull'utilizzo del malto di frumento nella produzione di weiss beer, capiamo che non è importante solo cosa inseriamo all'interno della nostra caldaia, ma anche quanto conosciamo e quanto sono ben fatti gli elementi che compongono il nostro impianto.
Un buon prodotto non è legato solo alla materia prima e al birraio, ma anche alla qualità della macchina che lo supporta.

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Breve ripasso sulle Weizen Bier

Weissbier...Weizenbier...Hefeweizen? Qual'è la diferenza?

Weissbier letteralmente tradotto vuol dire birra bianca (Weiss), nome che deriva dal colore giallo pallido delle birre di frumento.
Weizenbier indichiamo una birra di frumento (Weizen) perchè è il malto impiegato in maggior quantità , sono 2 modi differenti per indicare lo stesso prodotto.

Possiamo poi suddividere le birre di frumento in sottocategorie legate alla filtrazione ed al colore.
Con Hefeweizen (Hefe = lievito) indichiamo weizen non filtrate, torbide nell'aspetto per la presenza del lievito in sospensione, di coloro giallo paglierino (foto sotto)...le più diffuse.

Le Kristallweizen (Kristall = limpido), sono le Hefeweizen sottoposte al processo di filtrazione che elimina il lievito, rendendole limpide nell'aspetto.
Diverse sono le Dunkelweizen le Weizenbock e le Schwarzweizen, classificate non per il processo di filtrazione ma per il loro colore e la gradazione alcolica, sono prodotte impiegando malto tostato e caramellato in differenti proporzioni.

La Dunkelweizen (Dunkel = scuro), è la versione scura della Hefeweizen, con una maggior complessità organolettica per la presenza dei malti scuri ed eventualmente caramellati.
E' preferibile comunque utilizzare in queste birre malto weizen scuro e/o non maltato d'orzo, sconsigliato invece è l'utilizzo del malto caramello.

Weizenbock è stata prodotta per la prima volta dalla Schneider a cui diede il nome di "Aventinus", prodotta ancora oggi, ed è la versione ad alta gradazione della Hefeweizen.


Il colore non è legato alla percentuale di alcool, possiamo trovare weizenbock sia ambrate che scure con una gradazione alcolica variabile tra 6,5 % e 8 %.

Schwarzweizen (Schwarz=nero) è la versione molto scura, quasi nera della Hefeweizen.

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Studi sulla birra

ANALYSIS OF HEAT TRANSFER AND ENERGY SAVING WITH BOTH CONSTANT AND VARIABLE TEMPERATURES COOLING IN A CILYNDRO-CONICAL FERMENTING TANK FOR BEER INDUSTRY...è questo il titolo della mia prima pubblicazione sulla rivista Birra & Malto n° 99, dell'Associazione Italiana dei Tecnici della Birra e del Malto.

Nelle immagini è possibile leggere l' introduzione e la conclusione riportata sulla rivista :

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