精酿啤酒系统在大型邮轮上的应用
2022-08-15于宁舟宫正中
◎ 于宁舟,宫正中
(中船邮轮科技发展有限公司,上海 201208)
啤酒从19世纪末进入中国,经过一百多余年的发展,中国已成为世界上最大的啤酒消费国。随着人们对啤酒品质要求的不断提高,精酿啤酒逐步走入人们的视野。精酿啤酒又称工坊啤酒,英文名称“Craft Beer”,指由小型啤酒生产线生产,且采用传统酿造工艺,根据独特的配方和工艺,酿出风味特点鲜明、风味口感独特、营养丰富的高品质啤酒。不同于大规模生产的工业啤酒,精酿啤酒具有个性化、精细化、多样化的特点。近年来,随着人们崇尚“原生、新鲜、健康”的消费理念,精酿啤酒已在各大城市的高端酒吧遍地开花,这其中啤酒酿造设备起到至关重要的灵魂作用。然而,精酿啤酒酿造系统早已在国外的大型邮轮上得到广泛应用,不同于陆用精酿啤酒设备,邮轮对精酿啤酒设备有很多特殊的要求。本文将围绕啤酒酿造设备在邮轮上的布置和酿造流程展开探讨。
1 精酿啤酒酿造的主要原料和过程
精酿啤酒酿造的主要原料包括大麦、水、啤酒花和酵母。酿造啤酒是十分复杂的工艺过程,按顺序大致分为麦芽碾碎、糖化、过滤、煮沸、冷却、发酵、熟成和配发。酿造原料分别在相应的过程中添加进入酿造设备。邮轮上的酿酒师根据不同的原料配比和发酵方法制作成各种口味风格的啤酒。
2 啤酒酿造的详细过程及设备在邮轮上的布置
由酿造系统产出的啤酒主要服务于邮轮上特定的精酿酒吧,与陆用酒吧类似,该精酿酒吧通常还配备表演舞台、灯光音响等其他的娱乐设施,而布置在酒吧内的啤酒酿造系统是最能体现该酒吧精髓的设备,让乘客喝啤酒时更能感受到啤酒的独特风味。下面逐一研究各个酿造流程和涉及设备在邮轮上的布置原则。
2.1 麦芽碾碎
将大麦麦芽碾碎,是为了增加麦芽的比表面积,使内部的淀粉和糖能在后续的糖化过程中容易渗出,有利于酶的作用[1-2]。
碾碎过程是酿造的第一步,无需乘客看见,所以麦芽粉碎机通常位于乘客不可到达区域,可放在位于邮轮冷库附近谷物储存库内,直接在储存库完成碾碎,通过拖车和货梯运送至糖化罐附近。
2.2 糖化
糖化是利用麦芽本身所含有的各种水解酶在适宜的条件下,将麦芽不溶性高分子物质如淀粉、蛋白质等分解成可溶性的低分子糖类的过程,形成麦汁以便在后续的发酵过程中能使酵母菌充分吸收。
糖化过程在糖化罐组合里的糖化煮沸罐(图1)中完成,在罐内加入粉碎后的麦芽和饮用水,加热使水温保持在60 ℃并不断搅拌,烹煮3~5 h完成,此时麦芽的糖分不断溶解至水中[3]。邮轮上的糖化煮沸罐需配接饮用水管,配接蒸汽管以实现加热,另需配接压缩空气使麦芽和水充分融合。以上的管理接口全部设置于罐体底部,烹煮过程中产生的水蒸气排出从罐体顶部连接船上的排风管排出,糖化结束后,形成的固液混合物称为糖化醪。
2.3 麦汁过滤
糖化结束后,将糖化醪尽快完成固液分离,使糖分进一步溶解渗出,得到更纯净的麦汁,此过程就是麦汁过滤,麦汁是啤酒酵母发酵的基质。
麦汁过滤在糖化罐组合里的过滤罐中完成,糖化煮沸罐通过泵和管路将麦汁和麦糟输送至过滤罐中,通过罐中耕槽和过滤筛板的反复旋转,利用液柱静压将糖化醪分离成固体麦糟和麦汁,再将麦糟慢慢排出。邮轮上会将麦糟排出口连接食物真空垃圾管将固体麦糟排出,纯净的麦汁则通过过滤罐底的麦汁出口连接管路再输送至糖化煮沸罐进行后续的煮沸过程。
2.4 麦汁煮沸
熬煮过滤后的麦汁,杀菌消毒,并将残存的蛋白质等物质逐渐沉淀,蒸发多余水分,使麦汁浓缩到合适的浓度,提高麦汁的稳定性。在熬煮过程中开始添加酒花,提炼出酒花中的有效成分,赋予独特爽口的苦味。煮沸的温度在80 ℃左右,过程一般为1~2 h,熬煮的时间越长,啤酒的苦味越高。酿酒师还可根据不同类型的酒花和添加量调配啤酒的口味。
邮轮采用双器糖化罐组合,即糖化与煮沸过程在同一罐体内完成,称之为糖化煮沸罐,与过滤罐一起称为糖化罐组合。麦汁完成过滤后,从过滤罐又输送回糖化煮沸罐,继续煮沸。
糖化到麦汁煮沸是啤酒酿造的重要环节,不同于工业化的不锈钢罐体,完成此过程的糖化罐组合直接设置在酒吧内,罐体外壳采用透明玻璃材质,把麦汁的整个糖化过程直接展示给乘客,让其更加感受到啤酒的新鲜爽口。罐体其他部分的可见面可根据酒吧的风格选定适合的材质,如图2中的罐体就采用了铜色表面。罐体下方的所有的管路接口,需用装饰材料将组合罐框架围住密封。糖化罐组合底部会排放废水和冷凝水,需在甲板表面焊接拦水围板以防止排水外溢。糖化煮沸罐工作中会排放大量水蒸气,罐体上方的天花板需具有防水性及达到80 ℃耐热性,表面的油漆处理达到食品质量标准。附近的防滑瓷砖同样需达到80 ℃耐热性。
2.5 麦汁冷却
因为产量较小,精酿啤酒无需工业啤酒的涡流回旋澄清过程,直接进入冷却步骤。从煮沸罐出来的麦汁温度约为80 ℃,无法满足后续20 ℃左右的发酵温度,如用自然冷却降温,则会引起麦汁氧化和外部细菌等问题导致发酵失败,所以会采用冷却机在密闭的情况下短时间内使麦汁快速降温至20 ℃左右。
邮轮上的冷却机采用水冷板式换热器,可置于啤酒发酵间内发酵罐组旁边,方便与发酵罐对接。换热器与船上冷却水管连接,冷却水温度约为6 ℃,高温麦汁在换热器内将热量传给冷却水,实现快速冷却。
2.6 发酵
当麦汁通过换热器冷却后,通过软管将麦汁接入发酵罐并添加酵母进行主发酵。酵母开始在充氧的条件下,以麦汁中的氨基酸和糖类为原料开始繁殖。然后在无氧的条件下,进行酒精发酵。整个啤酒发酵过程的生物化学反应极其复杂,简而言之,就是将麦汁中的糖类通过酵母作用,分解出酒精和二氧化碳,并掺杂其他代谢物,残留少量糖分待后续发酵中分解,产生的二氧化碳需从罐体排出以维持罐体内的压力。整个发酵过程短则12~15 d,长则18~21 d,酿酒师根据啤酒的发酵工艺自行调整发酵时间,在发酵后啤酒已基本形成,发酵罐内的储酒温度降至1~4 ℃。
邮轮上会布置一间独立的发酵间,内部存放6~10个锥形发酵罐,发酵罐的数量直接决定了邮轮上的精酿啤酒的产量,并决定了酿酒师在同一时间所能酿造的啤酒种类。除发酵罐以外,房间内通常还设置麦汁冷却机、CIP清洗设备、便携式发酵渣过滤器等设备[4]。发酵前期需要充氧,发酵罐需要接入无菌空气管使酵母菌有充足的活性。发酵后需将储酒温度控制在低温环境,此条件是通过接入邮轮上的低温卤水(-6 ℃)实现的。因发酵罐会排出大量二氧化碳,所以发酵罐只能布置在单独的发酵间内,是酿酒师独立的工作间,乘客不能进入。还需在房间内设置二氧化碳过量探测仪以及报警装置,以防止多台发酵罐同时释放大量二氧化碳使房间内的工作人员窒息。若发酵间与酒吧相邻,可用玻璃墙隔开,将发酵过程展示给乘客。邮轮上的啤酒发酵间见图3。
2.7 啤酒熟成
与工业啤酒在发酵后杀菌过滤再罐装的过程不同,精酿啤酒在发酵后通过软管输送至啤酒储存罐进行熟成。此过程需将在主发酵过程中残留的糖类继续发酵,同时加入二氧化碳形成碳酸,制成啤酒中爽口的泡沫,啤酒的酿造过程完成[5]。在熟成中,啤酒的温度仍需控制在1~5 ℃,只需数个小时就可完成。
储存罐需接二氧化碳管以摄入足量的二氧化碳,以及接低温卤水(-6 ℃)管以控制啤酒的温度。在邮轮上,可设置4~6个储存罐,与糖化罐组合一致,储存罐也可直接布置在酒吧内部,将啤酒酿造的最终环节展示给乘客。这种情况下,需将储存罐底部的管路和接口用装饰材料完全密封,避免外露。
2.8 输送至酒柱龙头
熟成啤酒从储存罐通过特有的啤酒管输送至酒吧的酒柱龙头上,倒出新鲜怡人的啤酒,极具艺术气息。啤酒的种类与数量不可超过龙头的总数量[6]。与工业啤酒不同,精酿啤酒在熟成之后没有杀毒过滤和罐装的过程,最大限度地保留了啤酒的微生物,风味口感更加丰富。
3 结语
大型邮轮的啤酒酿造是极为特殊并且复杂的系统,在邮轮设计中,首先立足于酿造系统的各个设备的技术特点和要求,结合精酿酒吧的艺术设计需要,邮轮自身的区域布置,以及酿酒师的工作需求,充分考虑,面面俱到,使啤酒酿造系统合理地布置在邮轮上并完美运行。
目前啤酒酿造系统已经成功在国外运营的邮轮上运行并备受好评,是邮轮建造史上一次成功的创举。在未来即交付的中国首艘国产大型邮轮上,啤酒酿造设备是一大亮点项目,届时中国的邮轮消费者也将近距离体验到邮轮精酿啤酒的魅力。随着中国对大型邮轮项目建造的进一步深化,啤酒酿造设备将越来越普遍地应用于大型邮轮。