革命性的吉曼糖化设计投入使用

2020-06-08

酒·饮料技术装备 2020年3期

创新

革命性的吉曼糖化设计投入使用

近期，位于德国西南部城市路德维希堡的吉曼公司（Ziemann Holvrieka GmbH）推出了新型糖化酿酒系统Omnium，法兰克尼亚（Franconia）中等规模的城堡啤酒厂（Schlossbrauerei Reckendorf）率先采用。这套革命性糖化醪过滤工艺，是跨学科研究结果，它开创了一整套新颖的麦汁制备。

Omnium凝聚了无数酿酒师的知识和智慧，这可以追溯到几个世纪以前，并与现代高技术设备相融合。其在糖化工艺的最新设计方面创造了最大程度的自由，糖化醪过滤工艺明显缩短，酒花添加的类型及时间、头道麦汁浓度、麦汁煮沸数量等均可因地制宜自由选择。应用新工艺，酿酒师可以重新成为“酿酒师”。

新工艺的核心是Nessie糖化醪过滤系统，其通过连续分离和提取糖化醪液，彻底改变了传统的糖化醪过滤过程。通过连续的工序，糖化醪分离成麦汁和酒糟。通过对麦汁流的特殊管理，可提高谷物的提取率，缩短工艺周期，提高产量和质量。

新设备可方便地与现有设备集成在一起，诸如麦芽粉碎机。它便于谷物成分和其它种类的原材料的自由选用，城堡啤酒厂因此也能继续使用现有的粉碎机。谷物粉碎后，吉曼搅拌器Colibri将其通过现有的开关阀转移到新型糖化槽中。

四个新型的过滤器用于糖化醪的转移，每一个直径为1米。糖化醪与过滤设备的接触时间仅3 min。对于浓度高达30°P的头道麦汁及淀粉替代物，新设备也可轻松应对。通过偏心螺杆泵将酒糟输送到酒糟仓中。

起初，大约1%的过滤麦汁收集在吉曼Aladin中作为酶提取物用于麦汁后糖化。该系统本质上一个独立的圆柱形不锈钢罐。麦芽α-淀粉酶在72～75℃间暂存在不锈钢罐中用于对后续已煮沸麦汁的完全糖化。这一工艺是基于已有的技术，当麦芽中酶含量非常低时也适用。麦芽酶后糖化的结果是排出麦汁的光度碘值不足0.1。这样与糖化不足有关的过滤问题、淀粉混浊或者异味等问题也因此被排除掉。

在城堡啤酒工厂，大约60%的过滤麦汁流入麦汁煮沸锅。为了使批次生产规模实现最大程度的可变性，麦汁煮沸锅安装了外煮沸器。在不影响质量的前提下糖化能力为5～10千升。蒸汽冷凝器用于热能回收。在后续工序中，Aladin麦芽浸膏添加到还未添加酒花的煮沸麦汁中。

酒花异构化在第二个煮沸锅中进行，其包含了余下的40%麦汁。酒花浸膏不在这里煮沸而仅仅是保持高温，其蒸发率大约1%。

仅有糖化醪过滤工序中浸出物含量已降低到2°P的麦汁组分可专用于酒花异构化。与煮沸锅中的麦汁相比，其PH值略微偏高，这有益于酒花异构化过程。麦汁组分中也包含少量蛋白质成分，由此可减弱冷凝固物的形成。这些因素经证实对酒花利用率有益。已添加酒花的麦汁可以在后期直接添加入回旋沉淀槽或者在麦汁煮沸后加入回旋沉淀槽，在板式冷却器前或发酵窖中作为高效和无菌的酒花添加。这适用于每一个啤酒工厂，也适用于单个的啤酒品种。

在最后一道工序中，所获得的麦汁组分转移至城堡啤酒工厂现用的回旋沉淀槽中。经过后糖化，酶失活，热凝固物析出，最终麦汁进入发酵窖。

2019年4月，工厂采用新型糖化工艺酿制第一锅麦汁。原先为每天糖化2锅次，每锅10.5千升。采用新工艺，每天糖化3锅次，每锅7千升，糖化后填充入21千升的发酵罐中。虽然糖化增加到每天3锅次，但与以前的糖化工艺相比，整个糖化时间加快，每锅仅需4.5小时。若采用新型Omnium糖化工艺，锅次还能提高，这主要取决于上游及下游工序及配套需要的罐，与啤酒工厂的要求和规模有关。

多米尼克是工厂的第三代掌舵人，他认为从严格上说酿酒速度从来不是城堡啤酒工厂的主要目标。他说，“我们决定安装新型Omnium糖化系统，在很大程度上是看重它的灵活性，糖化工艺被细分成几部分，并且得到了进一步优化，我们因此能够选用更多种类的原材料，诸如以前的谷类品种，它们在某种程度上已经被认为不适合啤酒工业化生产工艺需要”。新型Omnium糖化系统，凝聚了创新性、多样化及400多年的精酿传统精髓，是城堡啤酒工厂成功的关键因素之一。

多米尼克说，“我们很高兴把大量啤酒的酿造留给工业化啤酒工厂。我们的目标是酿造一些具有特色的啤酒，以此来吸引消费者。我们有11款特制啤酒、啤酒混合饮料及14款无醇饮料，所有这些产品全部由城堡啤酒工厂自己酿制。”城堡啤酒厂取得了巨大成功，不仅赢得忠实客户的认可，而且凭借高品质的啤酒经常获得著名奖牌。

多米尼克还强调了新型糖化设计其它方面的重要优势：“除此之外，我们还能够控制各工艺流程，以便在啤酒产量及有价值成分方面为我们及消费者获得最好的结果”。

新型糖化工艺为城堡啤酒工厂提供了更多优势：它提供了多种选择，弥补了由于天气原因带来的麦芽质量越来越大的波动性。除了技术方面的优势外，新糖化大楼的建造也简单化。尤其是新糖化的设计理念减少了基础工程和空间需求。这对城堡啤酒工厂来说是另一个重要方面：考虑到受限空间的需要，这是在一个10 m×8.7 m×7.5 m非常紧凑的新大楼内安装糖化设备唯一的方法。也就是说在净面积为59平方米的空间，安装了一套产能1.2万千升的糖化设备。

对于新糖化是否达到预期目标？多米尼克总结说，无论系统的调试还是从麦汁和啤酒的质量方面说，其结果是非常好的。在首先进行的“风味对比”上，新糖化的麦汁在发酵窖中与传统的麦汁混合。显而易见，经过很短的时间，含有部分新型Omnium系统糖化的麦汁，在发酵过程中非常好。举例来说，为了使酵母在规定的限度内繁殖，麦汁充氧过程明显缩短。目前，仅有1/3锅次麦汁进入发酵罐中，充氧10 min，使氧浓度达到1 ppm，对麦汁的发酵过程有非常积极的影响。

Omnium系统也加快了糖化过程，糖化一完整锅次需要4.5小时。然而，仅就糖化时间而言，对于城堡酿酒厂无论是过去、现在还是将来都处于从属地位，但是“快”为酿酒师提供了更多的时间来控制糖化过程，以可靠地获得最佳的啤酒质量。

就啤酒质量而言，是否已观察到发展的趋势？多米尼克说。“尽管直到现在我们才发酵混合麦汁，但是啤酒明显更柔和，质量更精致。这样看来，由于糖化醪过滤设备的接触时间非常短，Nessie希望我们降低未精制麦芽中多酚的含量”，工艺工程师期待新型糖化呈现出非常特殊的方面。麦芽多酚含量更低，酒花异构化更温和和富有活力的啤酒发酵，这些毫无疑问有益于生产出理想的皮尔森啤酒。

酿酒技术专家和啤酒爱好者迫不及待地想看到城堡啤酒工厂将会发生的事情。