High-Gravity brouwen

HIGH-GRAVITY BROUWEN

De concurrentie op de biermarkt wordt steeds groter en de brouwerijen proberen marktaandeel bij elkaar weg te kapen. Tegelijkertijd richten ze zich op het verlagen van de productiekosten en het verbeteren van de kwaliteit van hun bier. De uitdaging is om meerbier te produceren met dezelfde productiesystemen of in elk geval met een zo laagmogelijke investering.

De tendens is om de productie richting ‘high-gravity’-brouwen te brengen, een proces waarin hooggeconcentreerd wort geproduceerd wordt en het bier aan het eind van het proces wordt verdund. In dit proces, tussen concentratie en verdunning, kan een grotere hoeveelheid product worden verwerkt zonder dat er meer brouwcapaciteit, grotere gistingstanks of filterinstallaties nodig zijn.

Ontluchting van water

Het ‘high-gravity’-brouwproces bestaat uit een aantal stappen. In de brouwerij wordt minder water gebruikt om het wort te brouwen. Hierdoor worden grotere hoeveelheden wort en eindproduct verkregen die tegelijk verwerkt kunnen worden, in tegenstelling tot het brouwen van het uiteindelijke soortelijk gewicht vanaf de start van het proces. Aan het einde van het proces wordt het bier verdund tot het gewenste soortelijk gewicht of het gewenste alcoholgehalte is bereikt. Verdunning lijkt een eenvoudig proces, maar het vereist wel degelijk speciale aandacht. Wanneer er water aan het concentraat wordt toegevoegd, dient het water eerst te worden gezuiverd en ontlucht, omdat water dat micro-organismen en/of zuurstof bevat de kwaliteit aantast en daardoor ook de houdbaarheid van het bier. Een geavanceerd waterontluchtingssysteem bestaat uit meerdere deelprocessen:

• Ontsmetting: Om te voorkomen dat schadelijke micro-organismen het bier later vervuilen.
• Ontluchting: Water wordt ontlucht.
• Koeling: Water wordt afgekoeld tot de gebruikstemperatuur voor de brouwerij. de ‘in-line’ metingen voor CO₂, alcohol en soortelijk gewicht verstoren. Om tot volledige oplossing te komen, is het cruciaal dat de CO₂-bellen zo klein mogelijk zijn voor een groot oppervlak tussen gedoseerde CO₂ en bier. Bij geavanceerde carbonisatie-apparaten gebeurt dit door middel van statische mengers.

Mengen

Het ontluchte water is nu geschikt om met het bier te worden vermengd. Het is van cruciaal belang dat de juiste hoeveelheid water wordt gebruikt. Een brouwerij die te veel water in het bier vermengt, zal een product op de markt brengen dat niet aan de specificaties voldoet. Als er te weinig water wordt vermengd, gaat dit ten koste van hun eigen opbrengst. Het mengproces dient goed te worden gecontroleerd, bijvoorbeeld aan de hand van het alcoholgehalte of het soortelijk gewicht (afhankelijk van de belastingwetgeving in een land). Het controlesysteem in de blender is voorzien van stromingsmeters voor het meten van de bier- en waterstroom, het meten van het ‘in-line’ alcoholgehalte of het soortelijk gewicht. De vereiste combinatie van deze metingen vormt de basis van het mengproces.

Carbonisatie

Nadat het bier verdund is met water tot het uiteindelijke soortelijk gewicht en/of het gewenste alcoholgehalte moet het CO₂-gehalte worden aangepast. Omdat het meng- en carbonisatieproces in direct verband staan met elkaar, worden deze bij voorkeur met één apparaat uitgevoerd. Omdat het CO₂-gehalte van het verdunde bier na het mengen

Gecontroleerd en eventueel aangepast moet worden, maakt een combinatie van beide stappen het mogelijk om ook met niet gecarboniseerd water te mengen.

Het carbonisatieproces bestaat uit drie stappen;

• CO₂-dosering;
• CO₂-oplossing;
• CO₂-bepaling.

CO₂-dosering

Bij het verdunnen van het bier met water wordt er veel moeite gedaan om te voorkomen dat het bier met zuurstof vervuild raakt. Omdat het bier tijdens carbonisatie vermengd wordt met CO₂, is het belangrijk om de meest zuivere CO₂ te gebruiken om zuurstofvervuiling van het bier te voorkomen. In dit geval zorgt moderne technologie voor CO₂-terugwinning voor kwalitatief hoge CO2 voor de brouwerij.

CO₂-oplossing

Het is belangrijk dat de gedoseerde CO₂ volledig in het bier oplost. Onopgeloste CO₂- bellen zorgen tijdens het filteren voor problemen indien de carbonisatie vóór de filtratie plaatsvindt. De bellen zullen in dat geval ook de ‘in-line’ metingen voor CO₂, alcohol en soortelijk gewicht verstoren. Om tot volledige oplossing te komen, is het cruciaal dat de CO₂-bellen zo klein mogelijk zijn voor een groot oppervlak tussen gedoseerde CO₂ en bier. Bij geavanceerde carbonisatie-apparaten gebeurt dit door middel van

statische mengers.

CO₂-bepaling

Zodra is vastgesteld dat alle CO₂volledig in het bier is opgelost, moet worden gecontroleerd of het bier het juiste CO₂-gehalte heeft. Dit gehalte wordt constant doorgegeven aan het CO₂-doseringspunt.

Procesintegratie

De hierboven beschreven processtappen –waterontluchting, mengen en carbonisatie –zijn onderling met elkaar verbonden. Het resultaat van de afzonderlijke stappen wordt beïnvloed door processen die hieraan vooraf gaan, en zal ook invloed hebben op latere processen. Daarom kunnen de afzonderlijke processen niet los van elkaar worden gezien. Processen moeten met elkaar worden geïntegreerd. De tijd waarin vele lokale leveranciers losse onderdelen van de procesapparatuur leverden is voorbij. Tegenwoordig blijven de echte specialisten over, omdat kennis van het proces nodig is om een degelijk systeem voor ‘high-gravity’-brouwen te ontwerpen en installeren. Hieronder vallen, behalve de reeds genoemde systemen, ook het leidingennetwerk, spruitstukken, perifere tanks, CO₂-filters en pompen. Deze moderne, verfijnde ‘highgravity’- systemen stellen brouwers in staat hun bierproductie te verhogen zonder dat er grote investeringen nodig zijn. Last but not least zorgen ‘high-gravity’-systemen ook voor een vermindering van de productiekosten.

Heiko Grimm

Bron: KnowHow, jaargang 11/2008-3. KnowHow is een uitgave van Norit NV