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啤酒酿造时如何进行麦汁过滤?

糖化结束后,将要对醪液进行过滤,目的是将含糖麦汁与湿润的谷物分离。这个过程通常在独立的过滤罐或者糖化过滤组合罐中进行。正如麦汁生产中的其他过程一样,这一过程也涉及了多个步骤。
 
具体的糖化休止时间因配方、糖化技术和啤酒厂而异。一家啤酒厂可能会例行进行 30 分钟的糖化休止,而另一家啤酒厂可能会针对配方进行 1.5 小时的休止,或者针对其使用的配方进行 1 小时的糖化休止。尽管使用了“休止”一词(指的是维持温度不变),但啤酒厂通常在这段时间中通过搅拌器连接的电机进行自动搅拌。搅拌可以增加麦芽的淀粉含量和热水之间的接触。这种增加的接触通常能提高提取物含量并转化为更高的糖化效率百分比。更高的糖化效率意味着更有效地利用麦芽、更能节省成本。
 
醪液进入过滤罐之前,先检查过滤罐是否处于正常工作状态。检查完毕后,注入78℃左右的热水,刚好没过筛板为止,排出筛板和罐底的空气,减少过滤时麦汁氧化并能防止出现气室。

过滤罐内部
 
醪液静置
过滤罐中配备的耕刀装置主要作用是用于疏松糟层,根据过滤压差来上下升降,不是用来搅拌的。耕刀在过滤槽中转动的速度很慢,十几分钟一圈。醪液泵入过滤罐后需要静置15-20分钟左右,麦皮会沉降,形成麦糟层。麦糟层底部主要是麦芽的粗粒和重粒;中间含量最多的是麦糟,即麦皮;上层则是醪液析出的蛋白质和麦碎等轻质颗粒。静置时也要注意醪液的温度,应注意保温。

 麦糟层

麦汁回流
静置过程中,筛板和罐底之间的麦汁中存在很多从筛板中漏下来的小颗粒,这时过滤出罐的麦汁是浑浊的。因此在将麦汁送入下一个容器(煮沸锅)之前,麦汁通常会通过过滤罐内的麦糟层进行再循环。这个过程被称为麦汁回流。在此步骤中,基本上是使用谷物作为麦芽汁的过滤器。
关于这种再循环流有很多因素在起作用,所有这些都可以在达西定律中进行评估:描述流体通过多孔介质的流动的方程式。液体是麦汁,多孔介质是我们的谷物滤床。一般来说,醪液的温度、使用的谷物以及麦糟层的宽度和深度都会直接影响该流量。经验丰富的啤酒厂知道如何识别可能有问题的谷物,以及如何对过滤时流动停止或“卡住”的批次进行故障排除。 
麦汁回流用于澄清麦芽汁并进一步开发谷物床。麦汁从过滤罐的筛板中(筛板允许麦汁通过同时保留大部分谷物)移动到过滤罐的罐底。罐底通常有多个均匀分布的出口,所有这些出口都汇集到一个中央底部管道。然后,该管道通常会流入称为“麦汁平衡罐”的容器中。麦汁平衡罐是一个缓冲容器,让酿造者可以直观地看到过滤流量和麦汁清亮度。方便的是,也可以在麦汁平衡罐中进行麦汁取样。

麦汁平衡罐 麦汁平衡柱
 
麦汁从过滤罐到麦汁平衡罐中的流动可以通过重力进行,但将麦汁从平衡罐中输送到过滤罐中则需要泵来达成。通常先将麦汁导出管的阀门打开到较快的流速,使浑浊的麦汁流出,再通过泵将麦汁均匀地、轻轻的输送到过滤罐内。轻轻的词在此强调,因为许多酿造科学家认为这个过程会将氧气带入热麦汁中,从而对最终啤酒的风味稳定性产生负面影响。啤酒厂会尽量减少此时的飞溅、剧烈搅拌和泵速。根据在平衡罐中观察到的麦汁的浊度情况,适时调低流速直到麦汁清亮。 
开始过滤时可以启动耕刀,以疏松麦糟层,提高过滤速度。

耕刀
 
就像糖化休止时间一样,麦汁回流的时间会因啤酒厂和配方而异。随着浑浊IPA的兴起,麦汁回流的时间可能不会超过 5 分钟,或者完全取消这一过程。同样,在对啤酒清亮度要求较高的啤酒风格的酿造中可能会出现超过 30 分钟的麦汁回流过程。在达到所需的清亮度或设定时间后,准备好从麦汁回流切换到麦汁过滤阶段。
 
第一麦汁
麦汁从回流循环重新定向到煮沸锅。这种重定向有时只需要切换几个阀门。过滤罐的泵现在将麦汁从过滤罐底部输送到煮沸罐底部,逐渐进行填充。为了保持麦糟层的疏松性,要尽可能保证过滤压差较小。这时候开启过滤阀则不宜过快,而是先在四分之一或三分之一的开度,再慢慢开大。 
进入煮沸锅的第一批麦汁被称为“第一麦汁”。通常也会对这些麦汁进行取样,取样所得的数据是糖化效率的一个很好的指标。且为了计算洗糟量和保证结束过滤后最终的麦汁浓度,第一麦汁浓度需要高出预计啤酒浓度约40%左右(即生产12°P的啤酒,第一麦汁浓度应为16°P左右)。
 
洗糟
在大部分麦汁转移到煮沸罐后,麦糟层会暴露出来。这时在糟层顶部加入热水以避免空气暴露并冲洗麦糟层内残留的一定数量的浸出物,这个过程即为洗糟。过滤罐内顶部装有洗糟圈,由热水罐向洗糟圈输送洗糟水。

洗糟

第一麦汁浓度偏高或麦汁糟层偏厚,洗糟可以少量多次,洗糟水刚覆盖糟层即可;第一麦汁浓度适中、麦糟层厚适中,可少次多量。但洗糟次数不宜超过4次。
除洗糟水用量外,还要注意洗糟水的水温。不低于74℃,不高于80℃。水温过低无法洗净残糖,但过高会从大麦皮中提取刺激性多酚,导致啤酒出现异味或更加浑浊。

洗糟圈
 
此时,啤酒厂有许多任务要做:监控过滤流量、检查煮沸罐内麦汁容量、确保洗糟水量和检查洗糟水温。因为过滤和洗糟的工艺极大的影响着糖化系统的效率。
 
当结束过滤时,啤酒厂会记录下煮沸前罐内麦汁的体积,然后进行啤酒酿造的下一阶段:煮沸。
 
你会操作麦汁过滤了吗?