Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- projects:brewery-warzelnia [2012/03/02 15:51] – enef
+++ projects:brewery-warzelnia [2012/03/04 19:47] – enef
@@ Line 1: / Line 1: @@
 Praca koncepcyjna: nF, SPIN
-Warzelnia jest często nazwana sercem browaru. Stosuje się bardzo różne rozwiązania - instalacje składają się z jednego do czterech połączonych naczyń. W piwowarstwie domowym warzelnia to po prostu garnek i jedno wiadro z kranikiem i oplotem. W warzelni przebiega proces warzenia piwa, który składa się z czterech części: zacierania, filtracji, chmielenia, schładzania.
+Warzelnia jest nazywana sercem browaru. Stosuje się bardzo różne rozwiązania - instalacje składają się z jednego do czterech połączonych naczyń. W piwowarstwie domowym warzelnia to po prostu garnek i jedno wiadro z kranikiem i oplotem. W warzelni przebiega proces warzenia piwa, który składa się z czterech części: zacierania, filtracji, chmielenia, schładzania.
 Naszym celem jest jak największa automatyzacja procesu, aby był prosty, powtarzalny i dokładny, a w dodatku oszczędny i szybki. Kontrola procesu to oddzielny projekt: [[projects:brewery-kontrola-procesu]].
-. Zacieranie
+I Zacieranie
 Aby aktywować enzymy zawarte w słodzie, musimy przy pomocy odpowiedniego algorytmu podgrzewać mieszaninę słodu i wody. Potrzebujemy:
 . Kadź zacierna (np. taki [[http://www.szron.com.pl/Sklep/Garnki-wysokie/Garnek-nierdzewny-z-pokrywka---poj--43-l-sr--38-cm,2,0,96,2548.htm|garnek]] za 254 zł, umożliwia warzenie na raz do 40 litrów piwa). Musi być to pojemnik, który umożliwi długotrwałe gotowanie 25-43 litrów roztworu. W celu ułatwienia procesu warto wyposażyć pojemnik w: a) kranik do którego od środka można dokręcić oplot metalowy (ok. 1,5 metra), b) systemu czyszczenia, który pozwoli łatwo opróżnić pojemnik z pozostałości gotowanego słodu.
-.
+. Mieszadło (mieszające od dna, tak aby było skuteczne przy np. 10 litrach i przy 40
+. Podgrzewanie + sterowanie temperaturą.
+. Ew. grzałka przepływowa, która przyśpieszy i ułatwi proces wysładzania.
+. Ew. dwustronna pompa.
+. Ew. waga.
+. Dozownik chmielu z zewnętrznym sterowaniem (przy warzeniu używa się 1-3 rodzaje chmielu i chmieli się w 1-4 dawkach od 10 do 200 gr [wyjątkiem jest sytuacja, kiedy chmiel dorzuca się co 5 minut przez godzinę, nie stosuje się tego w profesjonalnym browarnictwie, ale ponoć daje dobre efekty. Moje piwo chmielone w ten sposób dopiero dojrzewa).
-a) zacieranie: to proces aktywacji odpowiednich enzymów zawartych w słodzie, dzięki któremu zachodzą reakcje biochemiczne niezbędne do powstania zacieru, z którego drożdże uczynią piwo. W praktyce chodzi o uwodnienie słodu, który następnie podgrzewany jest do odpowiedniej temperatury/temperatur co umożliwia enzymom jak najaktywniejsze działanie. Zacieranie da się opisać prostym algorytmem (np. najprostszy to: 60 minut w temperaturze 68 stopni, podgrzanie do 76; najbardziej skomplikowane uwzględniają do 4-5 przerw w trakcie warzenia w kolejnych, coraz wyższych temperaturach, jednak wszystkie w zakresie 36-76 stopni). Podczas zacierania trzeba kontrolować temperaturę zacieru oraz go mieszać.
+SPIN proponuje podgrzewanie przy pomocy mieszadła umieszczając w mieszadle grzałkę elektryczną, albo podpięcie samego mieszadła. Trzeba by zaprojektować kształt mieszadła i wykonać je z materiału bezpiecznego w kontakcie z żywnością oraz takiego, na ściankach którego nie będzie karmelizował się cukier.
-Istnieje metoda tzw. zacierania dwuwarowego, która poprawia jakość niektórych rodzajów piwa. Jest związany z systemem podgrzewania roztworu. Np.: mamy 10 litrów cieczy o temperaturze 60 stopni. Chcemy uzyskać temperaturę 72 stopnie, więc w tym celu oddzielamy część cieczy, podgrzewamy ją do wyższej temperatury (np. 78 stopni) i zwracamy do głównego naczynia, gdzie temperatura wyrównuje się na żądanym poziomie. Aby podnieść ją ponownie stosujemy analogiczny zabieg.
+q3k proponuje dodawanie chmielu podajnikiem z małych pudełeczek zamontowanych na szybie. SPIN zastanawiał się nad dozownikiem chmielu z kuli w której wydrążone jest miejsce o odpowiedniej objętości (tutaj minusem wydaje się być jednak cena)
-W browarnictwie stosuje się dwa główne sposoby regulowania procesu zacierania. Jednym jest dostarczanie energii (ogień, para wodna, grzałki) do czasu otrzymania odpowiedniej temperatury. Drugim jest zaizolowanie kadzi zaciernej i dostarczanie odpowiedniej ilości wrzątku, który podnosi temperaturę. Ten system musi jednak uwzględniać ilość roztworu w kadzi i choć przynosi pewne ograniczenia (uwarzenie mocnego pszenicznego piwa może być problematyczne), to jest dość eleganckie i energooszczędne.
+Jak to powinno działać (propozycja):
+. Potrzebujemy ok 28 l. wody o określonej temperaturze (45-60 stopni) - uzyskujemy ją podgrzewając wodę w kadzi lub nalewając ją grzałką przepływową), dodajemy do niej słód (8 kg dla standardowego piwa).
+. Mieszadło zaczyna pracować, ustalamy temperaturę na odpowiednim poziomie. Zaczyna działać algorytm przetrzymywania zacieru w odpowiedniej temperaturze.
+. Po skończonym warzeniu (około 1,5 h) zacier ma temperaturę 76 stopni. Mieszadło przestaje działać. Młóto opada na dno. Po paru minutach odkręcamy kranik i przez oplot przefiltrowana brzeczka spływa do dodatkowego zbiornika podobnej wielkości.
+. Po zakończeniu filtracji grzałką przepływowa dostarczamy do kadzi ok. 10 litrów wody w temperaturze 74 stopnie. Mieszadło zaczyna działać (ok. 5 minut), następnie ponownie filtrujemy zawartość (to tzw. wysładzanie). W zależności od rodzaju piwa proces powtarzamy 1-3x.
-Objętość kadzi zaciernej wyznacza ilość uzyskanego piwa. W browarnictwie domowym jest to 20 litrów, tutaj proponowałbym 30 litrów. Tyle uwarzonego piwa można przelać potem do wiader albo jednej większej beczki. Minusem takiej objętości jest fakt, że trudniej powstałą instalację zbudować i obsługiwać (przemieszczanie 60-litrowych beczek trzeba już robić z głową).
+Po zakończeniu procesu mamy kadź zacierną z X kilogramami mokrego słodu, do 40 litrów brzeczki. Musimy możliwie szybko oczyścić kadź (ręcznie wyjąć słód? Bardzo trudne przy takiej wielkości naczyniu), można zamontować szeroki zdecentralizowany zawór, którym przepłuczemy pojemnik.
-Do uwarzenia 30 litrów piwa do kadzi zaciernej trzeba dodać od 4 do cca 8-9 kilogramów słodu. Niektóre słody (pszeniczny, żytni) mogą zwiększać gęstość roztworu. Co równie ważne, po zakończeniu filtracji trzeba kadź opróżnić i możliwie sprawnie wyczyścić z pozostałości słodu. W przypadku 30-litrowego garnka nie stanowi to wielkiego problemu, ale jeśli będziemy mieli niemoblilną kadź, trzeba to przemyśleć.
+Następnie musimy przepompować 40 litrów brzeczki z powrotem do czystej kadzi. ponieważ jest to 40 litrów, to można albo podzielić całość na dwie mniejsze części (dwa wiadra), albo zastosować pompę.
-b) filtracja w browarnictwie domowym stosuje się bardzo prosty sposób filtracji, który imho można zaadoptować. Na dnie kadzi zaciernej, lub pojemnika do którego przekładamy zacier, znajduje się cca 1,5 metrowy oplot metalowy podłączony do kranika. Czekamy aż osad się ułoży. Następnie stosując pompę grawitacyjną (kadź zacierna jest jak najwyżej) możemy szybko automatycznie przefiltrować ciecz, którą trzeba by wspomóc manualnie przy gęstych roztworach. Ponieważ słód pochłania odpowiednią część wody (ok. 1l na kg), a w tak przefiltrowanym słodzie znajduje się jeszcze trochę cukru, przy niektórych piwach stosuje się tzw. wysładzanie, które polega na dodaniu do słodu określonej ilości wody w temperaturze 72-74 stopnie i powtórzenia procesu filtracji. (W przypadku silnego piwa z wysłodzin można zrobić podobne, ale dużo słabsze piwo).
+Przepompowaną brzeczkę znów podgrzewamy do temperatury 100 stopni. W odpowiednich czasach dodawany jest chmiel. Brzeczka gotuje się 60-90 minut (w wyjątkowych przypadkach można przedłużyć czas gotowania przed rozpoczęciem chmielenia, aby odparować więcej wody i uzyskać więcej cukrów złożonych).
-c) chmielenie Przefiltrowany roztwór doprowadzamy do wrzenia i gotujemy przez cca 60-90 minut. Za pożądane uznaje się odparowanie części cieczy. W trakcie gotowania dodajemy różne dawki chmielu w określonych odstępach czasu (jeden rodzaj chmielu lub różne). Od jednej dużej dawki do wielu małych (dodawanych co 5 minut). Najczęściej są to trzy dawki (na początku, w środku i pod koniec chmielenia). Zakładając ilość odparowanej cieczy, musimy poddać chmieleniu trochę więcej zacieru niż potrzebujemy.
+Po zakończeniu chmielenia musimy jak najszybciej ostudzić brzeczkę do temperatury, w której będzie fermentować piwo. SPIN proponuje chłodnice powietrzną + chłodzenie przepływowe (na tym się nie znam, więc nie opisze tego dobrze). Pod koniec procesu trzeba napowietrzyć brzeczkę tak, aby jej przy okazji nie zakazić (kurz, bakterie itp.). Na tym również zupełnie się nie znam.
-d) chłodzenie i filtracja Nachmielone piwo musimy schłodzić do odpowiedniej temperatury (10-22 stopnie), a następnie odfiltrować. Sposobów chłodzenia jest potwornie dużo, jednymi z najwydajniejszych są chłodnice lub dodanie zmrożonych pojemników z np. lodem. Im szybciej przeprowadzimy ten proces, tym lepiej, unikniemy ew. zakażeń i wad smakowych piwa. Filtrację można przeprowadzić za pomocą filtrów, albo stosując dekantację, czyli zlewanie znad osadu. Od czasu rozpoczęcia chłodzenia piwa musi ono pozostać sterylne!
+Schłodzona i napowietrzona brzeczka ląduje w pojemniku, w którym przebiegać będzie fermentacja. Wystarczy dodać drożdże i wstawiamy pojemnik do pomieszczenia o odpowiedniej temperaturze.
-Schłodzoną brzeczkę przed zadaniem drożdżami trzeba napowietrzyć dla otrzymania jak najlepszych rezultatów. Nie za bardzo jednak wiem, jak można to zrobić w takich warunkach.
+? Zacieranie dwuwarowe
+Istnieje metoda tzw. zacierania dwuwarowego, która poprawia jakość niektórych rodzajów piwa. Jest związany z systemem podgrzewania roztworu. Np.: mamy 10 litrów cieczy o temperaturze 60 stopni. Chcemy uzyskać temperaturę 72 stopnie, więc w tym celu oddzielamy część cieczy, podgrzewamy ją do wyższej temperatury (np. 78 stopni) i zwracamy do głównego naczynia, gdzie temperatura wyrównuje się na żądanym poziomie. Aby podnieść ją ponownie stosujemy analogiczny zabieg.
+Wprowadzenie takiego systemu wymagałoby dynamicznego przepompowywania cieszy miedzy dwoma pojemnikami, kontrolowania jej ilości itp., nie wiem, czy na nasze obecne możliwości ma sens/jest możliwe przeprowadzenie takiego rodzaju zacierania. Dlatego poddaję temat pod dyskusję.
+BTW:
+Objętość kadzi zaciernej wyznacza ilość uzyskanego piwa. W browarnictwie domowym jest to 20 litrów, tutaj proponowałbym objętość max 40 litrów. Tyle uwarzonego piwa można przelać potem do wiader albo jednej większej beczki. Minusem takiej objętości jest fakt, że trudniej powstałą instalację zbudować i obsługiwać (przemieszczanie 60-litrowych beczek trzeba już robić z głową).