Numero 45/2019
7 Novembre 2019
Gli impianti di produzione della birra – Parte 1
Condicio sine qua non per la produzione di una birra di qualità è l’aver a disposizione un impianto adeguato, moderno, in linea con gli standard previsti dalla legislazione vigente in materia e in grado di garantire un buon controllo dell’intero processo.
Il materiale con cui sono prodotti tutti gli impianti moderni è l’acciaio inox, grazie alle sue caratteristiche di resistenza, di inerzia al contatto con il prodotto e di facilità di igienizzazione. È tuttora possibile vedere alcuni impianti ricoperti di rame, ma oramai solo per questioni estetiche.
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Per semplificare e chiarire anche ai meno esperti in materia questo argomento è possibile suddividere in 3 macrocategorie gli impianti che vengono utilizzati nel processo produttivo della birra. Si possono, infatti, dividere in:
-Sala cottura (per la produzione del mosto)
-Fermentatori (per la fase di fermentazione)
-Impianti di riempimento
Partiremo oggi dalla sala cottura, per la preparazione del mosto (prima fase nel processo di preparazione della birra).
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La sala cottura si può dividere, idealmente, in relazione alle fasi di processo in:
- Tino di miscela, dove avviene la miscela del malto con l’acqua
- Caldaia di ammostamento,dove avviene, per l’appunto, la fase di ammostamento
- Tino filtro, dove avviene la filtrazione
- Caldaia di cottura, dove avviene la bollitura
- Tino whirlpool, dove avviene il processo di whirlpool
- Scambiatore di calore, dove viene raffreddato il mosto
oltre al mulino di macinazione del malto.
A seconda di come viene costruito l’impianto, 2 o più di queste sezioni possono essere riassunte in un unico tino. Esistono, infatti, moltissime tipologie di impianto, che vanno nei casi più estremi da quelli ad 1 tino (che riassume tutte le funzioni) ad impianti a ntini, che sono costruiti con dei serbatoi intermedi per mantenere il mosto nelle produzioni con più cotte nello stesso giorno.
Le funzioni delle sezioni indicate si possono dividere in:
- Tino di miscela.Quello che avviene all’interno del tino di miscela ha lo scopo di aumentare le superfici di contatto del cereale con l’acqua e facilitare così le reazioni enzimatiche. In questa fase è importante che i cereali macinati siano uniformemente umidificati.
Il tino di miscela è costituito da un pre-miscelatore posto nella parte bassa del condotto di arrivo della farina e da un’elica interna preposta alla miscelazione.
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- Caldaia di ammostamento. Dopo la miscelazione si passa alla fase di ammostamentoSi tratta un processo che prevede l’utilizzo di diverserampe di temperatura, da mantenere per tempi variabili. Il tempo e le temperature impiegate sono essenziali per favorire le reazioni diastatiche di proteasi e amilasi. Proprio per questo in un buon impianto è essenziale avere un controllo di temperatura preciso ed accurato, e vanno sempre tenuti in grande considerazione parametri come l’inerzia termica, sia per garantire un ammostamento corretto nei tempi e nelle temperature, sia per massimizzare il risparmio energetico.
In ammostamento la miscela va sempre tenuta in agitazione, tramite agitatore meccanico (o sistemi particolari di ricircolo). È importante che l’agitatore sia dimensionato correttamente, per evitare rotture o surriscaldamenti.
Al termine del processo di ammostamento si passa alla filtrazione, la parte più delicata del processo di produzione.
- Tino filtro. La fase di filtrazione è, in generale, la più lunga e difficile del processo. La miscela viene divisa tra mosto e trebbie, che, in seconda battuta vengono lavate, per estrarre le sostanze zuccherine rimaste al loro interno. I filtri più utilizzati nei piccoli impianti sono quelli con tino a doppio fondo. Nella costruzione di questi tini sono da seguire alcune regole molto importanti, relative alla geometria dello stesso. È molto importante valutare, al momento dell’acquisto, che l’impianto abbia un filtro costruito con una geometria corretta e che sia esattamente dimensionato rispetto ai volumi in produzioni.
Negli impianti industriali si utilizzano altri tipi di filtri, come il filtro pressa, che su grandi volumi presenta dei livelli di efficienza molto superiori.
- Caldaia di cottura. Il mosto filtrato così ottenuto passa quindi nella caldaia di cottura, dove viene portato ad ebollizione prima di aggiungere il luppolo. Durante questo processo avvengono tutte quelle reazioni indispensabili per ottenere una birra di qualità, come l’isomerizzazione degli alfa acidi del luppolo, l’evaporazione di alcune sostanze indesiderate ecc…
La caldaia di cottura è costituita da un recipiente di acciaio inossidabile con un sistema di riscaldamento per la bollitura della miscela. Esistono diverse tipologie di bollitura, che può essere interna (cioè avvenire direttamente nel recipiente) o esterna (che avviene in una porzione separata di impianto, dove circola il mosto caldo). Ci sono, inoltre, impianti in grado di bollire il mosto mantenendolo in pressione, per avere una migliore efficienza. Anche in questo caso bisogna tener conto del dimensionamento del tino di cottura.
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- Tino whirlpool. Dopo la bollitura è necessario dividere il mosto dai residui solidi rimasti dalla bollitura, come il luppolo e le proteine coagulate. Per questo si utilizza un sistema di whirlpool, che sfrutta la forza centrifuga e centripeta. La geometria ideale del tino whirlpool è fissa, in relazione a dimensioni e forma, per ottenere una velocità tangenziale del mosto in entrata corretta. Lo scarico deve inoltre essere lontano dal centro del tino, per permettere di separare al meglio il trub dal mosto.
- Scambiatore di calore. Il mosto deve quindi essere raffreddato per essere inserito nel fermentatore. Per questo processo si utilizza uno scambiatore di calore, che può essere di diversi tipi (scambiatore a piastre, tubo in tubo, tramite camicia esterna). All’interno dello scambiatore, costruito con dei materiali ad alta conducibilità termica, vengono fatti scorrere il mosto caldo ed un liquido freddo, in controflusso. Un buono scambiatore deve essere rapido nel raffreddare il mosto, in quanto questa è una fase critica per le infezioni. È importante mantenere pulito lo scambiatore, con lavaggi appositi.
