Dados melhores para uma cerveja melhor

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Os cervejeiros geralmente atribuem seu sucesso à paixão, determinação e inovação, mas uma vez que uma cerveja foi desenvolvida e marcada, tudo se resume à consistência. O monitoramento do processo, portanto, tem um papel fundamental a desempenhar. No artigo a seguir, explicamos como os refratômetros em linha, localizados estrategicamente em todas as etapas do processo de fabricação de cerveja, permitem a otimização do processo, economizam energia, reduzem o desperdício, reduzem os custos e ajudam a fornecer cerveja de alta qualidade.

Amostragem vs Monitoramento Contínuo
Algumas cervejarias contam com amostragem manual e análise laboratorial, mas há uma série de desvantagens significativas com essa abordagem, portanto, há uma tendência inevitável de monitoramento em linha e maior automação.

A análise laboratorial é obviamente um componente essencial da pesquisa e desenvolvimento; fornecendo uma visão sobre os efeitos de diferentes matérias-primas ou processos em características como sabor e aroma. A análise laboratorial também desempenha um papel importante no trabalho de investigação; ajudando a entender a química. No entanto, do ponto de vista da produção, a amostragem e a análise podem ser de valor limitado devido ao custo e ao atraso incorridos – no momento em que um resultado de laboratório descobre um problema; um volume significativo do produto pode já ter passado pela cervejaria. Da mesma forma, as amostras representam um 'instantâneo' do processo em um momento e, portanto, são incapazes de oferecer suporte ao controle de feedback ou fornecer alarmes oportunos e são menos capazes de descobrir tendências.

Tecnologia de monitoramento
Os refratômetros sanitários K-PATENTS® da Vaisala podem ser calibrados em Plato, Brix, Balling, gravidade ou densidade, dependendo da preferência da cervejaria. Eles estão disponíveis com certificações sanitárias 3-A e EHEDG e são projetados para suportar os procedimentos de limpeza e enxágue CIP/SIP.

Várias tecnologias diferentes têm sido empregadas para monitorar vários aspectos do processo de fabricação de cerveja, mas alguns métodos, como turbidez e densidade, podem sofrer erros de medição devido à incrustação e interferência das partículas suspensas maiores (especialmente na mosturação e no tanque de lauter) e pela bolhas e espuma que estão presentes na maioria dos estágios. Portanto, o monitoramento do índice de refração é o preferido, e a principal vantagem dos refratômetros Vaisala é que eles fornecem medições precisas em todas as etapas do processo de fabricação de cerveja sem sofrer essas interferências.

Uma vantagem adicional dos refratômetros é sua velocidade de resposta, que é uma vantagem particular na linha de empacotamento/enchimento e no processo CIP – isso será discutido mais adiante.

As medições do índice de refração (RI) são baseadas no ângulo de refração da luz no meio do processo, usando uma fonte de luz LED. Um sensor detecta continuamente o ângulo crítico no qual a reflexão total da luz começa e a concentração de sólidos dissolvidos é calculada levando em consideração as condições de processo predefinidas. Os refratômetros sanitários da Vaisala são, portanto, fornecidos calibrados de fábrica para atender aos requisitos da cervejaria específica e são implantados na maioria das etapas do processo de fabricação de cerveja, algumas das quais são descritas abaixo.

Trituração
Normalmente, a trituração ocorre em um ton, que é um recipiente de fermentação isolado com um fundo falso. O malte é mergulhado em água quente que ativa enzimas que fazem com que o amido no malte se decomponha e libere açúcares simples, produzindo mosto.

A mosturação é uma etapa crucial porque determina a estrutura final da cerveja, por isso é importante manter uma saída de mosto consistente. O refratômetro é usado para medir a concentração do mosto em água na tubulação de saída.

O processo pelo qual os grãos são separados do mosto é conhecido como lautering, que geralmente é realizado em uma câmara separada conhecida como lauter tun.

Separação mosto e grãos
A água de aspersão enxagua os grãos dentro do tanque de laminação para completar a extração dos açúcares, produzindo um mosto límpido com concentração que diminui gradativamente durante o enxágue. O refratômetro mede continuamente essa concentração, permitindo detectar o ponto de desligamento adequado para o enxágue, o que evita o uso excessivo de água e economiza energia.

Mosto fervendo
Uma vez que o mosto doce foi separado, é pasteurizado em uma caldeira de mosto ou fervedor, e esta é a fase em que o lúpulo e outros aromas podem ser adicionados. A fervura do mosto termina a atividade enzimática, preserva as proteínas positivas para a espuma, evapora os voláteis de sabor indesejados e ajuda a formar compostos de sabor e aroma desejáveis. Ele também traz a bebida para a força ou gravidade apropriada, então esta é uma etapa extremamente importante no processo de fabricação de cerveja.

O refratômetro é instalado diretamente na caldeira de mosto, fornecendo medições contínuas de força/gravidade do mosto para que o cervejeiro possa determinar exatamente quando o mosto atingiu a força necessária. Isso melhora a qualidade e a consistência da cerveja enquanto ajuda a otimizar o tempo de preparo e o consumo de energia.

Redemoinho
Após a fervura, o mosto é transferido para um redemoinho, onde as partículas sólidas (restos de lúpulo e proteínas coaguladas) são separadas do mosto amargo. O redemoinho faz com que as partículas residuais coagulem e se assentem do líquido como um lodo conhecido como trub, que é parcialmente removido do fundo da chaleira. É importante que os sólidos sejam removidos de forma rápida e eficaz para produzir um mosto claro e amargo para transferência para o próximo estágio, para que um refratômetro possa ser instalado antes e/ou depois do redemoinho.

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Resfriamento
Uma vez que a ebulição está completa, o mosto é resfriado por um trocador de calor que recupera parte da energia usada para ferver o mosto. Refratômetros podem ser instalados na saída do refrigerador como medida de controle de qualidade; garantindo que o mosto amargo contém o nível correto de sólidos dissolvidos antes da fermentação. Alternativamente, ou adicionalmente, uma medição pode ser feita após a caldeira e antes da hidromassagem, para evitar a possibilidade de processar mosto amargo que não atenda à especificação exigida.

Fermentação
Durante o processo de fermentação, a levedura converte açúcares e aminoácidos no mosto em dióxido de carbono e álcool. A gravidade do líquido de fermentação é medida como a gravidade específica, ou densidade relativa em comparação com a água. Na indústria cervejeira, isso é medido principalmente na escala Plato, que é muito semelhante à escala Brix usada pela indústria do vinho.

A levedura gasta se acumula no fundo do tanque de fermentação e é removida regularmente, o que ajuda a clarear a cerveja.

A densidade do mosto varia de acordo com o teor de açúcar, de modo que as leituras de densidade diminuem à medida que a fermentação progride. A porcentagem de álcool pode ser calculada a partir da diferença entre a gravidade original do mosto e a gravidade específica atual. Os refratômetros são, portanto, capazes de acompanhar de perto o processo de fermentação; fornecendo aos cervejeiros insights em tempo real sobre o processo e permitindo que eles determinem com precisão quando a fermentação está completa.

Filtração e maturação
A maturação inclui todas as transformações entre o final da fermentação primária e a remoção da levedura da cerveja. Após a fermentação, a cerveja é deixada em repouso, para que qualquer levedura restante possa se estabelecer. No entanto, várias técnicas de filtragem são frequentemente aplicadas para clarificar ainda mais a cerveja. Esta é a última oportunidade de afetar o perfil de qualidade da cerveja – sabor, amargor, estabilidade de odor e espuma, clareza, cor, teor de álcool e gás. Todos eles variam de acordo com a exigência da marca, de modo que os refratômetros podem cumprir um papel vital no controle de qualidade.

Preenchimento e CIP
Quando a cerveja está pronta para distribuição é acondicionada em garrafas, latas, barris e barris que devem estar limpos e higienizados. Além disso, as superfícies internas de tubos, vasos, tanques e equipamentos de embalagem devem ser limpas entre lotes e entre diferentes produtos. Conhecido como Clean in Place (CIP), protege os produtos cervejeiros da contaminação microbiológica e química. Em grandes cervejarias modernas, os processos de limpeza são complexos, de modo que a automação é frequentemente utilizada para melhorar a velocidade e a eficiência e reduzir os custos.

Na linha de envase, o refratômetro detecta instantaneamente as interfaces de limpeza produto a produto e produto a CIP, permitindo uma troca eficiente entre produtos ou lotes. O sinal de saída do refratômetro também pode ser utilizado para monitoramento de controle de qualidade e para garantir a seleção correta do produto para a embalagem. A velocidade de resposta do refratômetro significa que as interfaces (entre produto/produtos químicos de limpeza/água) podem ser detectadas muito rapidamente, o que evita desperdícios e garante que não ocorra contaminação do produto.

O monitoramento contínuo dos processos de embalagem e CIP com os refratômetros Vaisala, portanto, permite a automação, reduz o desperdício e reduz os custos e o uso de energia.

Por que usar refratômetros em toda a cervejaria?
Em contraste com outros métodos, as principais vantagens dos refratômetros da Vaisala são que eles fornecem uma visão mais ampla de todas as etapas do processo de fabricação de cerveja; eles não são afetados por partículas suspensas, bolhas ou cor, e com a opção de lavagem automática de prisma com vapor ou água quente de alta pressão, eles não são afetados por incrustações ou incrustações.

Cada refratômetro Vaisala é calibrado de fábrica para toda a faixa de medição (por exemplo, 0-100 graus Plato), o que significa que eles podem ser trocados livremente entre os locais de instalação sem alterações de parâmetros. Além disso, os refratômetros Vaisala não requerem nenhuma recalibração ou manutenção de rotina.

Em resumo, certamente é verdade que o sucesso cervejeiro é sustentado pela paixão, determinação e inovação, mas, com a ajuda da refratometria, os cervejeiros podem otimizar seus processos, reduzir o desperdício, diminuir o consumo de energia e ter a certeza de que continuarão a produzir de forma consistente. cerveja de boa qualidade.