КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ АЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ
COMBINED SYSTEM FOR PREPARATION OF FERMENTED ALCOHOLIC BEVERAGES

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к комбинированной системе для приготовления алкогольных напитков путем ферментации и/или к способу приготовления алкогольных напитков, использующему комбинированную систему. Изобретение является особенно подходящим для домашнего приготовления или приготовления в малом масштабе напитков, таких как пиво, сидр, медовуха и вино.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
2
2
Приготовление алкогольных напитков, таких как пиво, сидр, медовуха или вино путем дрожжевой ферментации включает химическое преобразование углеводов в спирты и углекислый газ (СО). Чтобы приготовить различные алкогольные напитки путем дрожжевой ферментации, должны использоваться различные углеводы. Для приготовления пива используются хмелевые дробины и зерна. В случае сидра в качестве углеводов используется яблочный сок. Для приготовления медовухи используется мед, тогда как при приготовлении вина используется сок (обычно виноградный сок). Независимо от используемого углевода каждый из приготовленных алкогольных напитков включает процесс дрожжевой ферментации, в результате чего имеющиеся углеводы преобразуются в спирт и СО.
Одним из наиболее традиционно производимых путем дрожжевой ферментации алкогольных напитков является пиво. Далее описаны некоторые из недостатков, связанных с известными способами варки пива. Однако специалисты должны понять, что эти недостатки также уместны в эквивалентных способах в приготовлении сидра, медовухи или вина.
2
Варка пива путем ферментации включает процесс, в котором вода и экстракт из зерен и хмелевых дробин ферментируются с дрожжами в ферментационном чане. Во время процесса ферментации дрожжи действуют на экстракт из зерен и производят этанол, углекислый газ и ароматические химические вещества. Этанол и ароматические химические вещества остаются в пиве, а СО испускается из чана. Таким образом, после ферментации пиво является выдохшимся и негазированным и требует насыщения углекислотой в процессе постферментации. После ферментации дрожжи обычно выпадают хлопьями вниз на дно ферментационного чана и должны быть отделены от пива, чтобы избежать дрожжевого привкуса, поглощаемого пивом. В малом масштабе много домашних пивоваров перекачивают пиво, чтобы избавиться от осадка, в другой чан для созревания. Причина для этого состоит в том, что домашние пивовары обычно используют небольшие ферментационные чаны с плоским дном. Стадия созревания в идеале представляет собой холодный период, который может включать этап осветления, используя специальные осветляющие средства, такие как желатин и желатиновый клей.
2
2
При всех масштабах приготовления от большого до домашнего масштаба, пиво является обычно выдохшимся после ферментации и созревания. Чтобы газировать пиво, большие пивоваренные заводы улавливают СО, испущенный во время ферментации в резервуары, и вводят его назад в пиво при фильтрации. Маленькие пивоваренные заводы покупают СО в резервуарах и также вводят его в пиво во время фильтрации. Домашние пивовары либо переливают зрелое и осветленное выдохшееся (негазированное) пиво в бочонки для принудительного насыщения углекислотой из внешнего источника (которое занимает приблизительно 5 дней) до потребления, или же переливают его в бутылки и добавляют немного сахара перед запечатыванием для естественной вторичной ферментации в бутылке и, таким образом, биологического насыщения углекислотой (дрожжами) (что занимает приблизительно 2-4 недели) до потребления. Когда в целях насыщения углекислотой используется вторичное брожение в бутылках, может быть трудно газировать напиток до правильного уровня, а также это отнимает много времени. Может произойти недостаточное насыщение углекислотой, в результате чего напиток станет выдохшимся, или же может произойти избыточное насыщение углекислотой, что может привести к чрезмерному вспениванию во время заливки или к взрыву бутылок во время хранения. Такие проблемы известны и обычно познаются на практике домашними пивоварами.
2
2
2
2
2
Для насыщения углекислотой разливного (бочоночного) пива, которое так же популярно, как и разлитое в бутылки домашнее пиво, домашние пивовары должны поддерживать повышенное давление в бочонке в течение приблизительно 5 дней с СО или смесью газов (обычно содержащих азот и СО) из внешнего источника, при ограниченном давлении, в зависимости от температуры пива. СО постепенно входит в пиво, пока не достигается равновесие и, таким образом, точно получается правильное насыщение углекислотой, с большей легкостью и быстрее, чем в случае разлитого в бутылки домашнего пива. Недостатки насыщения углекислотой напитка с использованием внешнего источника СО или смеси газов заключаются в том, что этот способ требует переливания пива, что приводит к более высокому риску насыщения кислородом и заражения микробами. Кроме того, источник СО или смеси газов не является естественным и может поэтому содержать остаточное количество кислорода или других загрязнителей. Кроме того, этап насыщения углекислотой может происходить в течение долгого времени (например, 5 дней или больше), и в целом неудобен из-за требуемых усилий и дополнительного необходимого оборудования.
Видно, что традиционный путь приготовления включает несколько этапов, во время которых пиво переливают из одного сосуда в другой. Эти переливания отнимают много времени и увеличивают риск получения инфекции от бактерий и диких дрожжей. Они также требуют очистки линий и чанов как до, так и после каждого этапа. Что является наиболее важным, эти переливания имеют недостаток, заключающийся в введении кислорода в пиво. Введение кислорода после стадии ферментации очень нежелательно. Такой контакт способствует формированию химических веществ с неприятным запахом, таких как транс-2-ноненал, бензальдегид и 2-фурфурал. Даже небольшое количество кислорода, такое как 100-400 частей на миллиард, которое присутствует в обычной бутылке коммерческого пива после заполнения, может иметь вредный эффект, и это является главной причиной того, что у коммерческих марок пива имеется срок использования, указанный на их продукции.
2
Домашние пивоварни или пивоварни малого масштаба используют сифонные шланги и пластмассовые ведра и обычно не могут продувать воздух из таких линий и сосудов специальной водой, из которой удален воздух, или потоками СО, перед переливаниями, как это имеет место в коммерческом пивоварении. Поэтому насыщение кислородом часто чрезвычайно высоко (в частях на миллион или в миллиграммах на литр) и наносит большой вред.
Чувствительность пива к порче в результате процесса после ферментации настолько высока, что марка пива номер один в мире имеет срок хранения, указанный на каждой упаковке, только 110 дней, просто из-за опасения, что потребители заметят окисленный привкус, который формируется, когда пиво стареет, и затем станут более лояльными к другим маркам пива с более свежим вкусом. Даже 50 частей кислорода на миллиард (50 микрограмм на литр) в пиве вызывает окисление продукта в течение времени.
В случае домашнего приготовления нежелательная инфекция бактериями и дикими дрожжами может также ухудшить качество пива. Переливания из чана в чан требуют, чтобы все оборудование, такое как все сифонные шланги, инструменты, резервуары, бочонки и бутылки, используемые домашним пивоваром, были должным образом очищены и санированы, чтобы избежать такой инфекции. Эта необходимость увеличивает как время, так и трудозатраты человека, увлеченного своим хобби, и количество требуемых чистящих химических веществ, которые более вредны для окружающей среды. У многих домашних пивоваров есть опыт приготовления качественного пива в бродильном чане, только чтобы ухудшить это качество инфекцией в последующем чане созревания, чане бочкового пива или бутылке.
Кроме того, домашние пивовары часто испытывают проблемы температурного контроля во время ферментации, созревания и разлива. Многие домашние пивовары не используют температурный контроль, и это оказывает негативное воздействие на производительность дрожжей, вкус пива и окончательной осветленности пива. Предпочтителен контроль до +/- 0,2 градусов С на всех стадиях приготовления при приготовлении пива в любом масштабе.
2
Таким образом, суммируя все, что было отмечено выше, можно отметить, что существует несколько факторов, которые имеют тенденцию ухудшать качество пива, произведенного домашними пивоварами или пивоварами малого масштаба. Во-первых, почти все домашние пивовары используют чаны, которые не являются чанами давления, так что СО, создаваемый во время ферментации, улетучивается через воздушный затвор. Тот факт, что насыщение углекислотой теряется в атмосферу во время ферментации, означает, что пиво является выдохшимся и требует некоторого этапа насыщения углекислотой после ферментации. Это приводит к большему количеству раз переливания пива, что приводит к более высокому риску насыщения кислородом и заражения микробами. Этап насыщения углекислотой - это длительный период как для бочкового, так и для разлитого в бутылки домашнего пива, а контроль за насыщением углекислотой в бутылках является чрезвычайно трудным. Во-вторых, температурный контроль во время ферментации, созревания, осветления и розлива является также трудным и в идеале требует как нагревания, так и охлаждения, если требуется получить пиво профессионального качества. В-третьих, чтобы удалить осадок, оставшийся от процесса приготовления, после ферментации напиток обычно должен быть отцежен от дрожжей, что ведет к большему количеству обработки, большему риску инфекции и увеличения насыщения кислородом, что, в свою очередь, приводит к усиленному неприятному запаху пива.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью изобретения является обеспечение комбинированной системы для приготовления алкогольных напитков путем ферментации, и/или способ приготовления алкогольного напитка с использованием комбинированной системы, который устраняет по меньшей мере одно из неудобств или ограничений известного уровня техники или который по меньшей мере предоставляет общественности полезный выбор.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом аспекте настоящее изобретение в широком смысле состоит в комбинированной системе для приготовления ферментированных алкогольных напитков дома или в малом масштабе, причем указанная система содержит один чан, выполненный с возможностью создания в нем давления и содержащий:
систему управления температурой, предназначенную для выборочного управления температурой содержимого чана,
средство для по существу отделения и сбора любого осадка внутри чана и удаления этого осадка из чана, в то время как чан находится под давлением,
средство для регулирования давления в чане, предназначенное для облегчения и управления естественным насыщением углекислотой содержимого чана, которое является результатом ферментации,
средство для получения сжатого газа, чтобы облегчить розлив содержимого чана и/или поддерживать естественный уровень насыщения углекислотой содержимого чана,
механизм розлива разливного напитка для отцеживания содержимого чана,
причем указанный чан, таким образом, выполнен с возможностью выполнения по меньшей мере этапов ферментации, естественного насыщения углекислотой, созревания и отцеживания.
Такая система при использовании гарантирует, что риск загрязнения содержимого чана воздухом и/или нежелательными микроорганизмами во время приготовления сведен к минимуму, производя тем самым напиток улучшенного качества.
Предпочтительно, система управления температурой содержит или включает нагревательное средство, средство охлаждения и устройство регулирования температуры.
Предпочтительно, нагревательное средство содержит или включает нагревательный элемент, который неразъемно или с возможностью снятия прикреплен к одной или большему количеству наружных поверхностей чана.
Более предпочтительно, нагревательный элемент неразъемно или с возможностью снятия прикреплен к одной или большему количеству наружных поверхностей в области основания чана или около нее.
Дополнительно, или в качестве альтернативы, нагревательное средство может содержать или включать датчик нагрева, расположенный внутри чана.
Предпочтительно, средство охлаждения содержит или включает охлаждающий узел, который неразъемно или с возможностью снятия прикреплен к одной или большему количеству наружных поверхностей чана.
Дополнительно, или в качестве альтернативы, средство охлаждения может содержать или включать датчик охлаждения, расположенный внутри чана.
Предпочтительно, чан выполнен с возможностью добавления одного или большего количества осветлителей к содержимому чана после ферментации таким образом, который сводит к минимуму загрязнение содержимого воздухом и/или нежелательными микроорганизмами.
Предпочтительно, чан выполнен с возможностью добавления одного или большего количества осветлителей к содержимому чана, когда чан находится под давлением.
Предпочтительно, средство для отделения и сбора любого осадка из чана содержит или включает клиновидную форму нижней области чана, которая оканчивается разгрузочным клапаном, который, таким образом, обеспечивает удаление осадка из чана, когда чан находится под давлением. Более предпочтительно, чан содержит корпус для сбора осадка, расположенный между концом клиновидной формы и разгрузочным клапаном.
Предпочтительно, нагревательное средство системы управления температурой чана выполнено таким образом, что оно может быть использовано для по существу санирования чана перед использованием, используя горячую воду и/или пар.
Предпочтительно, чан выполнен с возможностью приготовления алкогольного напитка, содержание кислорода в котором при потреблении меньше чем 30 частей на миллиард. Более предпочтительно, содержание кислорода в напитке при потреблении меньше чем 10 частей на миллиард. Еще более предпочтительно, содержание кислорода в напитке при потреблении по существу равно нулю.
В дальнейшем аспекте настоящее изобретение в широком смысле состоит в комбинированной системе для приготовления ферментированных алкогольных напитков дома или в малом масштабе, причем указанная система содержит один чан, выполненный с возможностью создания в нем давления, причем указанный чан содержит:
средство для по существу отделения и сбора любого осадка внутри чана и удаления этого осадка из чана, в то время как чан находится под давлением,
средство для регулирования давления в чане, предназначенное для облегчения и управления естественным насыщением углекислотой содержимого чана, которое является результатом ферментации,
средство для получения сжатого газа, чтобы облегчить разливание содержимого чана и/или поддерживать естественный уровень насыщения углекислотой содержимого чана,
механизм розлива разливного напитка для отцеживания содержимого чана,
причем указанный чан выполнен с возможностью или приспособлен для соединения с возможностью съема с системой управления температурой, предназначенной для выборочного управления температурой содержимого чана, при этом чан выполнен с возможностью выполнения по меньшей мере этапов ферментации, естественного насыщения углекислотой, созревания и отцеживания.
Такая система при использовании гарантирует, что риск загрязнения содержимого чана воздухом и/или нежелательными микроорганизмами во время приготовления сведен к минимуму, производя, таким образом, напиток улучшенного качества.
Предпочтительно, система управления температурой содержит или включает нагревательное средство, охлаждающий узел и устройство регулирования температуры.
Предпочтительно, нагревательное средство содержит или включает нагревательный элемент, который неразъемно или с возможностью снятия прикреплен к одной или большему количеству наружных поверхностей чана.
Более предпочтительно, нагревательный элемент неразъемно или с возможностью снятия прикреплен к одной или большему количеству наружных поверхностей в области основания чана или около нее.
Дополнительно, или в качестве альтернативы, нагревательное средство может содержать или включать датчик нагрева, расположенный внутри чана.
Предпочтительно охлаждающий узел выполнен с возможностью по существу окружения некоторых или всех наружных поверхностей чана, когда он присоединен к чану.
Предпочтительно, охлаждающий узел выполнен в форме обернутой рубашки, которая выполнена с возможностью выборочного снятия с чана. Предпочтительно, рубашка имеет охлаждающий слой и наружный изолирующий слой, причем охлаждающий слой расположен непосредственно рядом с наружными поверхностями чана, когда рубашка обернута вокруг чана.
В качестве альтернативы, охлаждающий узел представляет собой охладительную камеру, которая выполнена с возможностью размещения в ней чана, при этом чан может быть выборочно помещен в указанную охладительную камеру и удален из нее.
Предпочтительно, чан выполнен с возможностью добавления одного или большего количества осветлителей к содержимому чана таким образом, который сводит к минимуму загрязнение содержимого воздухом и/или нежелательными микроорганизмами.
Предпочтительно, чан выполнен с возможностью добавления одного или большего количества осветлителей к содержимому чана, когда чан находится под давлением.
Предпочтительно, средство для отделения и сбора любого осадка из чана содержит или включает клиновидную форму нижней области чана, которая оканчивается разгрузочным клапаном, который, таким образом, обеспечивает удаление осадка из чана, когда чан находится под давлением. Более предпочтительно, чан содержит корпус для сбора осадка, расположенный между концом клиновидной формы и разгрузочным клапаном.
Предпочтительно, нагревательное средство системы управления температурой чана выполнено таким образом, что оно может быть использовано для по существу санирования чана перед использованием, используя горячую воду и/или пар.
Предпочтительно, чан выполнен с возможностью приготовления алкогольного напитка, содержание кислорода в котором при потреблении меньше чем 30 частей на миллиард. Более предпочтительно, содержание кислорода в напитке при потреблении меньше чем 10 частей на миллиард. Еще более предпочтительно, содержание кислорода в напитке при потреблении по существу равно нулю.
В дальнейшем аспекте настоящее изобретение в широком смысле состоит в алкогольном напитке, произведенном с использованием комбинированной системы для приготовления или чана, как описано в любой из предшествующих формулировок, причем содержание кислорода в напитке при потреблении меньше чем 30 частей на миллиард. Более предпочтительно, содержание кислорода в напитке при потреблении меньше чем 10 частей на миллиард. Еще более предпочтительно, содержание кислорода в напитке при потреблении по существу равно нулю.
В дальнейшем аспекте настоящее изобретение в широком смысле состоит в комбинированной системе, содержащей чан, как описано в любой из предшествующих формулировок, и бак со сжатым газом.
В еще одном дополнительном аспекте настоящее изобретение в широком смысле относится к способу домашнего приготовления или приготовления в малом масштабе ферментированных алкогольных напитков, причем указанный способ осуществляют в одном чане в условиях ограниченной контролируемой температуры и давления, при этом указанный способ содержит или включает по меньшей мере этапы ферментации, естественного насыщения углекислотой, созревания, и отцеживания.
Предпочтительно, способ содержит или включает по меньшей мере следующие этапы:
a) добавление соответствующих ингредиентов в чан;
b) герметизация чана;
c) выбор требуемого установочного давления для обеспечения естественного насыщения углекислотой содержимого чана в результате ферментации;
d) выбор требуемой установочной температуры для ферментации;
e) обеспечение ферментации и естественного насыщения углекислотой внутри герметизированного чана;
f) охлаждение содержимого чана до требуемой температуры;
g) удаление осадка из чана, когда чан находится под давлением;
h) отцеживание или розлив содержимого чана непосредственно из чана, когда напиток готов к потреблению.
Предпочтительно способ дополнительно включает один или большее количество этапов осветления, которые могут быть осуществлены до и/или после ферментации.
Этап охлаждения учитывает в некоторой степени созревание напитка. Однако, произвольно, способ может включать дополнительный этап созревания в течение любого требуемого промежутка времени. Если дополнительный этап созревания включен, он может сопровождаться одновременным этапом осветления.
Предпочтительно, способ дополнительно включает введение сжатого газа из внешнего источника, чтобы облегчить отцеживание или розлив содержимого чана и/или гарантировать, что уровни насыщения углекислотой напитка поддерживаются на требуемом уровне, пока содержимое чана полностью не отцежено или не розлито.
Предпочтительно, способ дополнительно включает этап санирования, выполняемый до этапа ферментации. Предпочтительно, этап санитарной обработки включает использование горячей воды и/или пара до того, как ингредиенты добавлены в чан.
Предпочтительно, общая продолжительность осуществления способа равна приблизительно от 4 до 9 дней в зависимости от типа производимого напитка.
Предпочтительно, этап отцеживания включает осуществление розлива готового к потреблению напитка в сосуд для питья. Более предпочтительно, напиток разливается непосредственно из крана, расположенного на чане, в сосуд для питья.
В еще одном дополнительном аспекте настоящее изобретение в широком смысле относится к алкогольному напитку, произведенному в соответствии со способом, описанным в любой из предшествующих формулировок, причем содержание кислорода в напитке при потреблении меньше чем 30 частей на миллиард. Более предпочтительно, содержание кислорода в напитке при потреблении меньше чем 10 частей на миллиард. Еще более предпочтительно, содержание кислорода в напитке при потреблении по существу равно нулю.
Термины "приготовление", "приготовленный" и т.п., как используются в этом документе, относятся к приготовлению алкогольных напитков путем ферментации. Такая терминология не должна быть ограничена приготовлением пива и должна интерпретироваться, как включающая приготовление путем ферментации любых других алкогольных напитков, таких как вино, сидр, медовуха и т.п.
Термин "приготовление в малом масштабе", как используется в этом документе, относится к приготовлению напитков в объемах от приблизительно 1 литра до приблизительно 2000 литров. Это охватывает домашнее приготовление, которое обычно задействует приготовленные объемы приблизительно от 5 до 20 литров, но не охватывает приготовление в коммерческом масштабе, которое обычно задействует приготовленные объемы больше чем 2000 литров.
Повсюду в этом описании слово "содержит" и вариации этого слова, такие как "включает", и "содержащий", не означает исключения других добавок, компонентов, единых целых или этапов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение ниже описано только посредством примера в отношении сопровождающих чертежей, на которых:
Фиг.1 представляет собой схематическую диаграмму комбинированной системы, выполненной в соответствии с первым примером предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения.
Фиг.2 представляет собой схематическую диаграмму комбинированной системы, выполненной в соответствии со вторым примером предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения.
Фиг.3 представляет собой схематическую диаграмму комбинированной системы, выполненной в соответствии с третьим примером предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
Последующее описание описывает изобретение в отношении предпочтительных вариантов выполнения изобретения, а именно, комбинированной системы, содержащей один чан для приготовления ферментированных алкогольных напитков, таких как пиво, сидр, медовуха или вино в домашних условиях или в малом масштабе, и/или способа приготовления пива, сидра, медовухи или вина в одном чане в домашних условиях или в малом масштабе. Изобретение никоим образом не ограничено этими вариантами выполнения, поскольку они приведены лишь для иллюстрации изобретения, при этом специалисту в этой области будут понятны все возможные изменения и модификации, которые могут быть с готовностью включены в изобретение, не отступая от объема изобретения.
Изобретение будет теперь описано посредством примера в отношении приготовления пива, поскольку этот алкогольный напиток является одним из наиболее популярных дрожжевых ферментированных напитков. Специалисты должны понимать, что, хотя этот пример относится к приготовлению пива, он может быть применен к эквивалентным способам приготовления сидра, медовухи, вина или других дрожжевых ферментированных напитков. Соответственно, специалисты поймут природу любых модификаций, необходимых, когда чан и способ должны использоваться для приготовленного сидра, медовухи, вина, или любых других подходящих дрожжевых ферментированных напитков.
Изобретение представляет собой систему и/или способ для приготовления ферментированных алкогольных напитков в домашних условиях или в малом масштабе. Система содержит один чан, который выполнен с возможностью создания в нем давления. Чан содержит или выполнен с возможностью или приспособлен для соединения с системой управления температурой, чтобы выборочно управлять температурой содержимого чана. Чан дополнительно содержит средство для по существу отделения и сбора любого осадка внутри чана и удаления этого осадка из чана в то время, когда чан находится под давлением, средство для регулирования давления чана, чтобы облегчать и управлять естественным насыщением углекислотой содержимого чана, которое является результатом ферментации, средство для получения сжатого газа, чтобы облегчить розлив содержимого чана и/или поддерживать естественный уровень насыщения углекислотой содержимого чана, и механизм регулируемого давлением отцеживания, или механизм розлива бочоночного пива для отцеживания содержимого чана при требуемом давлении. Соответственно, чан, таким образом, выполнен с возможностью выполнения по меньшей мере этапов ферментации, естественного насыщения углекислотой, созревания, и отцеживания. Такая система при использовании гарантирует, что риск загрязнения содержимого чана воздухом и/или нежелательными микроорганизмами во время приготовления сведен к минимуму, производя, таким образом, напиток улучшенного качества.
Изобретение будет теперь описано более подробно в приведенных ниже примерах со ссылкой на Фиг.1, 2 и 3.
ПРИМЕР 1
На Фиг.1 изображен один предпочтительный вариант выполнения изобретения, на котором показан чан, выполненный с возможностью создания в нем давления, который в целом обозначен номером позиции 100. Чтобы быть выполненным с возможностью создания давления, чан должен быть по существу выполненным с возможностью герметизации и быть способным выдерживать более высокие давления, приблизительно как минимум от 1 до 3 бара. В этом примере чан изготовлен из нержавеющей стали, но может быть также использован чан, выполненный из подходящих материалов, пригодных для хранения пищи, таких как пластмассы. Чтобы быть годным для использования, чан должен быть в состоянии противостоять давлению и содержать подходящую предохранительную редукционную систему.
В этом случае чан содержит отверстие, выполненное с возможностью герметизации, чтобы обеспечить добавление материалов в чан, таких как очищающие химические вещества или ферментационные ингредиенты. На Фиг.1 отверстие показано герметизированным посредством съемной крышки 190, которая расположена на верхней поверхности чана. Однако отверстие может быть расположено и в других подходящих местах. В качестве альтернативы, вся верхняя часть чана может быть отверстием, ограниченным прямыми стенками чана, и может быть покрыта съемной крышкой, которая герметизирует всю верхнюю поверхность чана.
Следует отметить, что чан опирается на ножки 120, которые при использовании способны выдерживать вес чана и его содержимое.
2
Чан 100 может иметь любой объем, при этом типичный объем для домашнего чана равен 33 литрам полного объема, что дает чистый рабочий объем приблизительно от 19 до 23 литров (5 галлонов в США=19 литрам, а 5 галлонов в Великобритании=23 литрам). Больший размер может быть подходящим для чана, который предназначен для использования в помещении, таком как бары или рестораны. При определении объема чана должны всегда учитываться примерно 30% свободного пространства из-за вспенивания, которое происходит во время ферментации из-за производства естественного СО посредством дрожжей.
Предпочтительно, система управления температурой содержит или включает нагревательное средство, средство охлаждения и устройство регулирования температуры. В этом примере нагревательное средство имеет форму нагревательного элемента 150, который может быть нагревательной пластиной или термокабелем, прикрепленным, например, к чану на его наружной поверхности. Нагревательный элемент может быть прикреплен на чане в любом подходящем месте, но преимущественно он расположен около области основания чана так, чтобы содержимое могло быть нагрето и, таким образом, могло подняться и циркулировать внутри чана. Например, нагревательный элемент 150 может быть термокабелем, который выполнен так, что он окружает наружную поверхность конического основания чана 100. Нагревательный элемент 150 может быть прочно прикреплен или быть выборочно съемным, чтобы сделать операции с чаном более легкими во время заполнения и очистки последнего.
В дополнение к нагревательному элементу 150 или вместо него может быть использован датчик 160 нагрева. Датчик нагрева в этом варианте выполнения расположен внутри чана 100 и помогает нагревать содержимое чана. Чан 100 может также иметь изолирующий слой 170, чтобы способствовать в поддержании содержимого чана при любой требуемой температуре.
Средство 180 охлаждения может принимать любую форму. В этом примере охлаждающий узел, такой как устройство, основанное на эффекте Пельтье, или узел гликоля, или подобный им узел может быть использован и прикреплен снаружи чана 100, например, к одной из боковых стенок чана. В дополнение к охлаждающему узлу 180 или вместо него может быть использован датчик 210 охлаждения, расположенный внутри чана. Средство 180 охлаждения может быть прочно прикреплено или быть выборочно съемным, чтобы сделать операции с чаном более легкими во время заполнения и очистки последнего.
2
Чан в этом примере соединен с регулятором 200 давления, чтобы облегчать и управлять уровнями естественного насыщения углекислотой содержимого чана, получающегося в результате ферментации. Регулятор 200 давления во время ферментации обеспечивает выход любого излишнего количества углекислого газа (СО) в воздушный шлюз 240, а затем в атмосферу. Регулятор 200 давления может быть установлен в заранее заданное установочное значение давления до ферментации, или же перед окончанием ферментации может быть установлен в заранее заданное давление, которое показывает манометр 215, чтобы сохранить требуемое количество углекислого газа в конечном продукте. Предохранительный клапан 205 давления действует как предохранительный редукционный клапан, независимо от варьируемых установок регулятора 200 давления.
Количество требуемого насыщения углекислотой будет зависеть от типа производимого пива. Таким образом, все типы пива могут быть изготовлены с помощью этой системы, от низко газированного английского пива (эля) до сильно газированного немецкого пива Weiss.
2
2
2
Естественное насыщение углекислотой также предпочтительно для принудительного насыщения углекислотой из внешних источников СО, как это следует из известного немецкого закона о чистоте 1516 года, "Reinheitsgebot", который утверждает, что пиво должно быть изготовлено только из солода, хмелевых дробин, дрожжей и воды. Этот закон диктует, что СО в пиве как конечном продукте должен появиться непосредственно из самого процесса ферментации, а не быть разлито в бутылки другими пивоваренными заводами или отраслями промышленности, как происходит, когда пиво принудительно газируют из СО цилиндра.
Чан содержит средство для по существу сбора и отделения любого осадка внутри чана и удаления этого осадка из чана в то время, как чан находится под давлением. В этом варианте выполнения такое средство содержит клиновидную форму 110 в нижней области чана. Клиновидная форма 110 может оканчиваться разгрузочным клапаном 130, который, таким образом, позволяет осадку быть удаленным из чана.
В качестве альтернативы, было найдено, что преимуществом является использование корпуса 125 для сбора осадка, расположенного между концом клиновидной формы 110 и разгрузочным клапаном 130, поскольку это сводит к минимуму налипание или нежелательную потерю жидкого содержимого чана при удалении осадка. Корпус 125 для сбора имеет по существу цилиндрическую форму, отверстие которого совмещено с концом клиновидной формы 110. Диаметр корпуса для сбора осадка может находиться в диапазоне от 25 до 75 мм, но в этом примере он равен приблизительно 50 мм, поскольку он считается хорошим диаметром для сбора осадка и сводит к минимуму количество нежелательной потери жидкого содержимого чана. Когда осадок должен будет быть удален, разгрузочный клапан 130 открывают и осадок выпускают как более связное вещество по сравнению с веществом, когда имеется обычное конусовидное основание без корпуса для сбора осадка.
В качестве альтернативы и наиболее предпочтительно, чан может содержать резервуар 135 для сбора осадка, расположенный под разгрузочным клапаном 130. который используется для сбора любого осадка, когда чан находится под давлением. Резервуар 135 для сбора осадка может представлять собой бутылку или любой другой подходящий резервуар. При использовании, как только твердые вещества осели в резервуар 135 для сбора осадка в конце процесса приготовления, разгрузочный клапан 130 закрывают и резервуар 135 для сбора осадка удаляют сразу перед потреблением напитка. Резервуар 135 для сбора осадка может быть изолирован, например, посредством выполненного с возможностью снятия покрытия из неопрена, чтобы поддерживать температуру при прикреплении его к чану во время процесса приготовления.
Вместо только что описанного могут быть использованы другие средства для сбора и отделения в значительной степени осадка от остающегося содержимого чана, не отступая от сущности или объема изобретения.
2
2
Чан должен содержать средство для получения сжатого газа во время осуществления розлива напитка. В этом примере средство для получения сжатого газа обеспечено в виде входного отверстия 220 для газа. При использовании, после охлаждения напитка, баллон 250 со сжатым газом подсоединяют к чану 100 через входное отверстие 220 для газа с давлением, которое установлено с использованием регулятора 260. Баллон 250 со сжатым газом может содержать СО или смесь газов (например, СО и азот в отношении, например, 70% к 30%). Сжатый газ вводят в чан только в заранее заданном количестве и на заранее заданной стадии процесса, а именно, когда содержимое чана охлаждено и готово к осуществлению розлива.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Сжатый газ выполняет две функции. Во-первых, он облегчает осуществление розлива содержимого чана, обеспечивая выталкивание напитка из крана, или механизм отцеживания. Во-вторых, он обеспечивает поддержание требуемыми уровня насыщения напитка газом или уровня естественного насыщения углекислотой. Сжатый газ не используется для газирования напитка. Напротив, баллон 250 со сжатым газом и регулятор 260 поддерживают естественные уровни насыщения углекислотой, которые уже имеются в напитке, пока содержимое чана полностью не потреблено, или чан полностью не освобожден от его содержимого. Например, напиток после ферментации и охлаждения может содержать, например, естественный уровень СО, равный 5 г/л, в зависимости от установок давления, выбранных во время ферментации и выбранной температуры ферментации. Свободное пространство в чане будет также содержать СО, при этом газ, присутствующий в пиве и в свободном пространстве, будет находиться в равновесии, таком, что между ними не будет происходить никакого обмена СО. Давление в свободном пространстве будет приблизительно 0,7 бар при 2 градусах С для содержания СО в пиве, равного 5 г/л. Чтобы поддерживать количество СО в пиве на уровне 5 г/л, пока из чана не будет разлит последний литр, свободное пространство должно всегда находиться при давлении 0,7 бар. Это достигается путем соединения газового баллона 250 к чану и установки регулятора 260 на установочное давление 0,7 бар так, что, когда механизм розлива разливного напитка открывают, напиток разливают, и СО или смесь газов из газового баллона 250 входит в свободное пространство по мере снижения уровня напитка, поддерживая, таким образом, давление в свободном пространстве на уровне 0,7 бара. Соответственно, естественное насыщение углекислотой в остающемся напитке остается в напитке, а введенный снаружи СО или смесь газов остается в свободном пространстве над напитком из-за наличия равновесного давления от естественной величины СО в напитке. Если давление в свободном пространстве не поддерживать таким образом, то напиток постепенно бы выдохся по мере понижения уровня содержимого чана, из-за того, что СО, имеющийся в напитке (от естественного насыщения углекислотой) перемещается из напитка в свободное пространство, чтобы поддерживать равновесие между напитком и свободным пространством. Таким образом, внешний сжатый газ (а) облегчает разливание напитка, когда механизм розлива разливного напитка открыт, и (b) поддерживает как давление в свободном пространстве, так и естественный уровень насыщения углекислотой в напитке, причем сам он не входит в напиток, что иначе бы увеличило уровень насыщения углекислотой.
Регулируемый давлением механизм отцеживания или механизм розлива разливного напитка для отцеживания содержимого чана при заранее заданном давлении может быть выполнен в нескольких формах. Содержимое может просто быть отцежено так, что оно переливается в другой контейнер или, более идеально, содержимое отсасывается в чан для питья для непосредственного потребления. Для достижения отцеживания могут быть использованы различные средства, при условии, что они приводят к изменению давления содержимого чана от того, чему они подвергнуты в чане более низкому давлению, когда содержимое выпущено от чана.
В этом примере чан выполнен для обеспечения отцеживания непосредственно в чан для питья для потребления, а механизм отцеживания выполнен с возможностью обеспечения хорошего слива, без излишней скорости, которая иначе могла бы вызвать сверхвспенивание в чане для питья. Соответственно, механизм отцеживания состоит из линии выхода 265 для пива, выходного отверстия 270 для пива, компенсатора 280 потока и крана 290 бочкового пива. Эти конструктивные особенности могут быть прикреплены или быть выполнены выборочно съемными, чтобы сделать операции с чаном более легкими во время заполнения и очистки. Давление от присоединенного баллона 250 со сжатым газом используется для проталкивания пива через механизм отцеживания, когда потребление затребовано.
2
2
Компенсатор 280 потока позволяет пивовару поддерживать высокое давление в чане 100 для пива, которое требует высокого уровня содержания СО (например, немецкое пшеничное пиво) без проблемы сверхвспенивания во время слива через кран 290 бочкового пива. Это позволяет всему пиву быть слитым при давлении в кране, например, в 0,14 бар (2 PSI (фунты/кв.дюйм)), даже если оно находится в чане под давлением, например, 1 бар (14 PSI) или больше. Таким образом много сортов пива может быть получено с переменными уровнями содержания СО, но при этом все они могут быть слиты с подходящей скоростью, чтобы предотвратить сверхвспенивание.
В качестве альтернативы, регулируемый давлением механизм отцеживания предусмотрен в форме выходной линии 265 для пива, которая имеет спиральную форму в той точке, где она соединяется с выходным отверстием 270 для пива (не показана на Фиг.1). Спиральная форма в выходной линии 265 для пива удлиняет линию и уменьшает давление в кране, чтобы обеспечить слив при требуемом давлении. В таком случае для разного пива (например, лагер, эль и пшеничное пиво) следует предусмотреть несколько различных выходных линий 265 для пива, при этом можно отобрать и вставить такую линию до того, как произведена очистка и санирование узла, в зависимости от производимого пива. В этом случае компенсатор 280 потока не является строго необходимым.
Предпочтительно, чан выполнен для обеспечения добавления одного или большего количества осветляющих химических веществ к содержимому чана. Осветляющие химические вещества могут быть добавлены либо до, либо после ферментации, чтобы снизить белковое помутнение. Если осветляющие химические вещества добавлены после ферментации, то предпочтительно чан выполнен для обеспечения добавления осветляющих химических веществ таким образом, который сводит к минимуму загрязнение содержимого чана воздухом и/или нежелательными микроорганизмами. Соответственно, в идеале чан должен быть выполнен с возможностью добавления одного или большего количества осветляющих химических веществ, когда чан находится под давлением.
Это может быть достигнуто путем использования небольшого дозирующего чана (например, от 200 до 300 мл), содержащим осветляющие химические вещества, и путем прикрепления этого чана в одном конце к входному отверстию 220 для газа, а в другом конце - к баллону 250 для сжатого газа через регулятор 260 так, чтобы давление газа от баллона 250 со сжатым газом проталкивало осветляющее химическое вещество в герметичный чан, без необходимости сбрасывать давление и открывать чан. Затем может быть осуществлено вращение чана, чтобы смешать осветляющее химическое вещество с пивом.
Более предпочтительно, однако, это может быть достигнуто путем использования небольшого дозирующего чана 305 (например, от 200 до 300 мл), содержащим осветляющие химические вещества, и путем прикрепления этого чана в одном конце к линии 265 выхода пива в одном конце через дозирующую линию 310 (с вставленным односторонним клапаном 315, предназначенным для предотвращения обратного потока напитка), а в другом конце - к баллону 250 со сжатым газом через регулятор 260 и линию 300 для газа, так что давление газа из баллона 250 со сжатым газом принуждает осветляющее химическое вещество проходить в находящийся под давлением чан, без необходимости сбрасывать давление в чане и открывать его. Линия 265 выхода пива предпочтительно имеет крючкообразный конец 266, который обеспечивает возможность осветляющему химическому веществу входить в нижнюю часть чана и выстреливать вверх, создавая тем самым смешивающий эффект для перемешивания осветляющего химического вещества в напитке за приблизительно 5-10 секунд.
2
2
Для удаления любого кислорода, который может присутствовать непосредственно в осветляющем химическом веществе(ах), прежде, чем добавить химическое вещество(а) в чан, оно (например, от 20 до 50 мл) может быть добавлено к небольшому количеству кипящей воды (например, от 200 до 300 мл), которая выводит кислород и стерилизует химическое вещество. В качестве альтернативы, содержание кислорода в химическом веществе может быть уменьшено путем барботации СО через химическое вещество из внешнего источника СО или баллона 250 со сжатым газом.
Осветляющие химические вещества, добавленные до ферментации для удаления белкового помутнения, устраняют в большинстве случаев необходимость использовать этот этап после ферментации, в зависимости от предпочтения пивовара.
Предпочтительно, чан выполнен с возможностью осуществления его по существу санирования с использованием горячей воды и/или пара перед использованием. Это может быть достигнуто путем (а) добавления кипящей воды из внешнего источника в чан до его использования, или (b) добавлением воды в чан и нагреванием этой воды с использованием нагревательного элемента 150 или датчика 160 нагрева, или (с) добавлением воды в чан и нагреванием ее с использованием погружного нагревательного элемента, такого как нагревательный стержень. Соответственно, чан 100 вместе с его составными частями должно быть способен выдерживать температуры приблизительно от 80 до 100 градусов С.
Чан 100 может быть выполнен с возможностью размещения пробоотборного клапана 140, который используется, чтобы проверять содержимое чана, основным образом во время ферментации. Пробоотборные клапаны, подходящие для этой цели, известны в уровне техники и поэтому далее не описаны. В качестве альтернативы, возможно брать пробу содержимого чана во время процессов ферментации и созревания путем открытия крана 290 слива пива и отцеживания небольшой части пива.
ПРИМЕР 2
Фиг.2 показывает альтернативный вариант выполнения изобретения, в котором охлаждающий узел системы управления температурой выборочно и с возможностью снятия присоединен к корпусу чана. В этом варианте выполнения охлаждающий узел представляет собой обернутый узел. Эта конструкция имеет преимущество, заключающееся в возможности отделения основного чана от охлаждающего узла, делая чан более легким и облегчая операции с чаном во время заполнения и очистки.
Охлаждающий узел имеет форму рубашки с охлаждающим слоем 180, который предпочтительно окружен изолирующим слоем 170. Охлаждающий слой 180 содержит хладагент, такой как гликоль или устройство на основе эффекта Пельтье, но также может быть использован любой подходящий способ охлаждения. В этом конкретном случае охлаждающий слой 180 расположен непосредственно рядом со стенками чана 100, когда охлаждающий узел обернут вокруг чана.
На Фиг.2 схематически изображены чан 100 и рубашка, когда рубашка открыта для удаления чана. Рубашка обычно выполнена так, что она окружает стенки чана 100 так, что когда она закрыта, достигается более эффективное охлаждение. Рубашка может быть выполнена любой подходящей формы, но, наиболее вероятно, она имеет твердую конструкцию, чтобы защитить внутренние элементы системы охлаждения.
Рубашка может быть закрыта в закрытом положении посредством зажима, но при этом пробоотборный клапан 140 можно использовать через выполненное в рубашке отверстие. Входное отверстие 220 для газа (и связанные с ним элементы), выходное отверстие 270 для пива (и связанные с ним элементы), и регулятор 200 давления (и связанные с ним элементы) расположены за пределами охлаждающего узла, таким образом, они могут быть легко использованы, когда рубашка находится в закрытом положении. Ножки 120 чана могут при этом оставаться на чане.
С помощью этого варианта выполнения изобретения можно выборочно снять охлаждающий узел или рубашку с чана 100 так, чтобы чан 100 можно было перенести в другое место (например, чтобы его очистить), а затем вернуть его к охлаждающему узлу или рубашке, которые повторно закрываются вокруг чана и зажимаются (чтобы гарантировать эффективный контроль температуры).
ПРИМЕР 3
На Фиг.3 изображен еще один пример альтернативного механизма охлаждения. В этом примере охлаждающий узел не является непосредственно смежным с одной или большим количеством стенок чана, как показано в Примерах 1 и 2, но вместо этого является охладительной камерой, в которую помещают чан. В этом варианте выполнения компенсатор 280 потока и кран 290 бочкового пива располагают за пределами охладительной камеры (которая содержит охлаждающий слой 180 и изолирующий слой 170), при этом соединительная трубка или шланг 275 используются для подачи напитка от чана 100 к крану 290.
Дверца (не показана) обеспечивает удаление чана 100 из охладительной камеры для очистки или заполнения или для взятия пробы во время осуществления процесса. Воздух внутри охладительной камеры поддерживается при контролируемой температуре, которая, в свою очередь, поддерживает требуемую температуру напитка в чане 100.
Нужно отметить, что с точки зрения качества напитка, пока температура напитка внутри чана 100 поддерживается в некотором диапазоне (например, +/-0,2 градуса С от установочной точки), качество пива будет высокое и соответствовать качеству пива, полученного коммерческими способами, независимо от используемых вариантов выполнения охлаждения, показанных на Фиг.1, 2 или 3.
СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
В свете приведенного выше описания теперь будет описана работа чана 100 в отношении приготовления пива. Как должно быть понятно специалистам, существует много путей, которыми может вариться пиво, и у многих пивоваров, как любителей, так и профессионалов, имеются свои собственные специфические особенности.
Некоторые домашние пивовары делают несброженное сусло из зерен и хмелевых дробин (в дальнейшем называемые "пивоварами только из зерна"), тогда как другие используют готовый экстракт солода (в дальнейшем называемые "пивоварами из экстракта"). Готовый экстракт солода обычно приготавливается профессиональной компанией и продается в жестяных банках как жидкий экстракт солода (LME, в котором 80% твердых частиц), или в мешках в виде сухого экстракта солода (DME, в котором 98% твердых частиц).
Ради ясности, основное использование чана 100 и способ будут описаны как для пивоваров только из зерна, так и для пивоваров из экстракта. Заявленные количества соответствуют объему чана 100 приблизительно в 33 литра полного объема, и чистого рабочего объема приблизительно от 19 до 23 литров (в США 5 галлонов = 19 литров, а в Великобритания 5 галлонов = 23 литра). Способ, в частности, сфокусирован на обеспечении того, что во время приготовления не произойдет никакой бактериальной инфекции или инфекции диких дрожжей. Это достигается частично путем обеспечения проведения санирования чана при высокой температуре, и тем, что вся используемая вода является кипяченой, при этом все ингредиенты (кроме дрожжей) подвергают кипению или по меньшей мере пастеризуют при высокой температуре, когда соединяют с горячей кипяченой водой.
2
Чан, во-первых, должен быть очищен и подвергнут санированию. Чан предпочтительно промывают или обрызгивают специальным очищающим раствором для растворения органического и минерального вещества но стенках чана, разгрузочного клапана 130 и пробоотборного клапана 140 (если имеется). Этот очищающий раствор затем нагнетается через выходную линию 265 для пива, выходное отверстие 270 для пива, компенсатор 280 потока и кран 290 для разливного пива путем соединения с внешним источником СО или баллоном 250 со сжатым газом. Очищающий раствор затем удаляют из чана через разгрузочный клапан 130 и пробоотборный клапан 140 (если имеется). После этого используют водопроводную воду, чтобы тем же самым образом промыть чан 100, разгрузочный клапан 130, пробоотборный клапан 140 и выходную линию 265 для пива, выходное отверстие 270 для пива, (соединительный шланг 275 в случае варианта выполнения, изображенного на Фиг.3), компенсатор 280 потока и кран 290 для разливного пива. Резервуар 135 для сбора осадка может быть очищен в обычной домашней посудомоечной машине, а затем присоединен обратно до начала выполнения процесса санирования чана.
2
Для "пивоваров только из зерна" чан должно быть санирован с помощью высокой температуры перед добавлением сусла. Это может быть достигнуто либо (а) добавлением кипящей воды из внешнего источника в чан, либо (b) добавлением воды в чан и нагреванием этой воды с использованием погружного нагревательного элемента, такого как нагревательный стержень, либо (с) добавлением воды в чан и нагреванием этой воды с использованием нагревательного элемента 150 или датчика 160 нагрева. При использовании нагревательного элемента 150 или датчика 160 воду наполняют до уровня, чтобы она покрывала наружный нагревательный элемент 150, или внутренний датчик 160 нагрева, а затем подвергают кипению, чтобы подвергнуть обработке паром весь чан 100, разгрузочный клапан 130 и пробоотборный клапан 140 (если имеется). В каждом из этих способов горячая вода должна затем быть выпущена через выходную линию 265 для пива, выходное отверстие 270 для пива, (соединительный шланг 275 в случае варианта выполнения, изображенного на Фиг.3), компенсатор 280 потока и кран 290 для бочкового пива, путем присоединения к внешнему источнику СО или баллону 250 со сжатым газом, пока вода не удалена из чана. Во время этого процесса механизм воздушный затвор 240 присоединяют к регулятору 200 давления, а установочную точку для давления устанавливают равной нулю так, чтобы пар протекал через регулятор 200 давления и воздушный затвор 240. В качестве альтернативы, чтобы осуществить санирование чана и его части может быть использована холодная вода с добавленным очищающим химическим веществом, которую затем сливают.
После того как чан санирован, к пустому санированному чану может затем быть добавлено сусло, полученное домашними пивоварами только из зерна.
В случае приготовления из экстракта большая часть воды, используемой для приготовления сусла, используется, чтобы осуществить санирование чана до смешивания с экстрактом аналогичным способом, как описано выше в отношении приготовления только из зерна. Однако в этом случае объем воды будет большим, и вода будет удерживаться в чане и охлаждаться до соответствующей температуры после того, как санирование закончено (к этой охлажденной воде будет добавлен горячий растворенный экстракт и хмелевые дробины, которые объединяются для получения оптимальной температуры, равной приблизительно 20-25 градусов С для добавления дрожжей).
В обоих случаях осуществление санирования чана, как описано выше, а также тот факт, что чан обеспечивает выполнение всех этапов ферментации, созревания, насыщения углекислотой и отцеживания внутри одного чана, означает, что нежелательная инфекция от плохой очистки чанов и инструментов и линий передач избегается или по меньшей мере значительно снижается.
Затем несброженное сусло и дрожжи могут быть добавлены в чан. Для приготовления только из зерна несброженное сусло, которое пивовар приготовил из зерен и хмелевых дробин, добавляется в чан до достижения требуемого объема. Поскольку несброженное сусло было сварено пивоваром, риск инфекции низок. Чистота чана и осуществление санирования чана высокой температурой еще больше уменьшает вероятность инфекции.
В случае приготовления из экстракта солода последний растворяют в горячей кипяченой воде в кухонном горшке и добавляют к большому объему (предварительно нагретой и охлажденной) воды в чане, которая прошла санирование. Таким образом, получающаяся температура имеет значение около комнатной температуры и приемлема для добавления дрожжей.
Чтобы удалить белковое помутнение, на данном этапе до ферментации могут также быть добавлены осветляющие химические вещества. Это может избавить от необходимости осветлять пиво после ферментации. В этом случае осветляющие химические вещества не следует очищать от кислорода, а лишь только провести их санирование в кипящей воде перед добавлением.
Сам экстракт пастеризуют, когда его растворяют в горячей воде, которая убивает любые нежелательные бактерии, которые могут присутствовать в экстракте.
Как только пивовар только из зерна или пивовар из экстракта солода добавил несброженное сусло (и дополнительно, при необходимости, осветляющие химические вещества) к холодной воде, чтобы достигнуть окончательной температуры сусла, близкой к температуре дрожжей (в диапазоне 5 градусов С), добавляют дрожжи. Дрожжи могут быть или сухими дрожжами, или жидкими дрожжами. Для жидких дрожжей многие домашние пивовары также считают предпочтительным приготовление дрожжевой закваски. Дрожжевая закваска представляет собой небольшой объем сусла, обычно от 1 до 2 литров, который содержит сухие или жидкие дрожжи, добавленные к нему перед основным приготовлением сусла, чтобы активировать дрожжи. Закваски обычно приготовляются за один день до основного приготовления сусла, чтобы получить здоровые и активные дрожжи для основного сусла. Если используется закваска, то основный объем сусла должен быть уменьшен, чтобы учесть объем закваски. В идеале пивовар должен позаботиться, чтобы как основное сусло, так и дрожжи находились при температуре приблизительно от 20 до 25 градусов С, когда их вместе добавляют в чан, чтобы избежать температурного шока для дрожжей. Сухие дрожжи не требуют такой закваски из-за большего сопротивления сухих дрожжей к истощению клеточной энергии во время хранения.
После добавления дрожжей, т.е. после этого этапа, процедура для обоих типов домашних пивоваров является одинаковой, т.е. от ферментации до потребления. Таким образом, все ингредиенты были добавлены в чан 100, при этом объем всех ингредиентов в нем составляет приблизительно 20 литров.
После этого чан 100 должен быть загерметизирован с помощью съемной крышки 190. Температуру устанавливают до требуемой температуры ферментации, используя или нагревательное средство 150 и/или 160 или средство 180 и/или 210 охлаждения, а регулятор 200 давления устанавливают так, чтобы он поддерживал требуемое давление, чтобы достигнуть точного естественного насыщения углекислотой пива во время ферментации. Большинство сортов эля ферментируется при 20-25 градусах С, тогда как лагер ферментируется в диапазоне от 9 до 14 градусов С. Например, если необходимо получить напиток типа Heineken, ферментация должна происходить при температуре приблизительно 11+/-0,2 градуса С. Изменение в температуре сусла на этой стадии от комнатной температуры до, например, температуры, равной 11 градусам С, не будет вызывать шок для активных дрожжей в сусле, поскольку изменение температуры происходит постепенно, более чем за несколько часов, пока не достигнута установочная температура ферментации.
2
Либо до, либо во время ферментации регулятор 200 давления устанавливают для поддержания требуемого количества углекислого газа в конечном продукте. Например, для ферментации при 20 градусах С регулятор 200 давления нужно установить на давление приблизительно 2 бара, чтобы газировать пиво до обычных уровней насыщения углекислотой в пиве как конечном продукте. Благодаря давлению во время ферментации естественное насыщение углекислотой в пиве будет сохраняться. Избыточный СО будет выпущен в атмосферу во время остающейся части ферментации, как только требуемый уровень насыщения в жидкости достигнут. Поэтому нет никакой потребности во внешнем источнике насыщения углекислотой (как обычно происходит в других способах приготовления). Это является основным преимуществом этой системы, поскольку этап насыщения углекислотой в других системах может занимать от 5 дней до 4 недель, в зависимости от используемого способа. В этой системе насыщение углекислотой происходит во время ферментации, так что не требуется дополнительного времени после ферментации.
После соответствующего периода ферментации (приблизительно от 3 до 8 дней после добавления дрожжей) содержимое чана охлаждают до требуемой температуры, при которой напиток желательно потреблять, например, между 0 градусом С и 7 градусами С. Это достигают путем установки системы управления температурой на требуемую температуру. Этот этап охлаждения обеспечивает осуществление некоторой степени созревания напитка, так как это способствует формированию холодного помутнения, которое создается физической реакцией между белками и полифенолами, которые естественным образом присутствуют в пиве. Это холодное помутнение осаждается с образованием осадка и поэтому способствует осветлению и, таким образом, созреванию напитка. Этап охлаждения еще более способствует образованию осадка дрожжей, и также способствует осветлению и созреванию напитка. Большинство дрожжей будет давать осадок за 1-2 дня, как только подвергнуты воздействию холода. После того как содержимое чана охлаждено до требуемой температуры, осадок, включая осадок дрожжей, удаляют из чана, когда чан все еще находится под давлением, либо путем открытия разгрузочного клапана 130, либо, если используется резервуар 135 для сбора осадка, путем закрытия разгрузочного клапана 130 и снятия резервуара 135 для сбора осадка. Удаленные дрожжи могут быть сохранены для последующей ферментации.
Осветляющее химическое вещество (объемом приблизительно 20-50 мл добавляют, например, к 200 мл горячей воды для удаления кислорода и проведения санирования) может затем быть добавлено к содержимому чана 100, чтобы еще больше осветлить продукт путем способствования осаждению твердой массы как остающихся дрожжей, так и остающегося холодного помутнения. Это может быть достигнуто путем использования небольшого дозирующего чана (объемом, например, 200 - 300 мл), содержащего осветляющее химическое вещество, и, присоединяя этот чан к входному отверстию 220 для газа в одном конце, а в другом конце - к баллону 250 со сжатым газом через регулятор 260 так, чтобы давление газа от газового баллона 250 заставляло осветляющее химическое вещество проходить в чан, находящийся под давлением, без того, чтобы сбрасывать давление и открывать чан. После этого небольшой дозирующий чан отсоединяют, и все еще герметизированный и находящийся под давлением чан 100 вращают вручную, чтобы смешать осветляющее химическое вещество с пивом. В качестве альтернативы и предпочтительно, это может быть достигнуто путем использования небольшого дозирующего чана 305 (например, от 200 до 300 мл), содержащим осветляющие химические вещества(о) и путем прикрепления этого чана в одном конце к линии 265 выхода пива в одном конце через дозирующую линию 310 (с вставленным односторонним клапаном 315, предназначенным для предотвращения обратного потока напитка), а в другом конце - к баллону 250 со сжатым газом через регулятор 260 и линию 300 для газа, так что давление газа из баллона 250 со сжатым газом принуждает осветляющее химическое вещество проходить в находящийся под давлением чан, без необходимости сбрасывать давление в чане и открывать его. Линия 265 выхода пива предпочтительно имеет крючкообразный конец 266, который обеспечивает возможность осветляющему химическому веществу входить в нижнюю часть чана и выстреливать вверх, создавая тем самым смешивающий эффект для перемешивания осветляющего химического вещества в напитке приблизительно за 5-10 секунд.
2
Конечно, предпочтительно, чтобы осветляющее химическое вещество было свободно от кислорода и/или других загрязнителей. Это достигается путем выбора химического вещества, которое может быть растворено в кипяченой воде, которая не будет тогда содержать фактически никакого кислорода из-за низкого растворения кислорода в горячей воде. Кроме того, может быть осуществлена барботация СО из газового баллона 250 через небольшое количество осветляющего химического вещества в специальном дозирующем чане, чтобы убрать любой остающийся кислород. Таким образом, осветляющее химическое вещество, свободное от кислорода, может быть добавлено в чан, пока тот все еще находится под давлением. Соответственно, получающееся пиво при потреблении будет содержать фактически нуль частей кислорода на миллиард.
Осадок, который вызван осветляющими химическими веществами, реагирующими и с дрожжами и с частицами тумана, может быть удален либо путем открытия разгрузочного клапана 130, либо, если используется резервуар 135 для сбора осадка, путем закрытия разгрузочного клапана 130 и снятия резервуара 135 для сбора осадка. После чего пиво готово к употреблению и доставлению наслаждения.
Отметим, что осветляющие химические вещества могут быть добавлены до ферментации или вовсе не добавлены, в зависимости от предпочтения пивовара. Осветление не затрагивает вкус пива, разве только его зрительное восприятие.
Если выполнять правильно, то способ приготовления алкогольного напитка, как описан выше с использованием чана или системы, описанных в этом документе, производит напиток, имеющий самые низкие уровни загрязнения кислородом, которые в настоящее время может получить пивовар в любом масштабе объемов приготовления. Уровни кислорода в напитке на этапе постферментации или при потреблении будут фактически равны нулю, или меньше чем 30 частей на миллиард. Например, если выполняют дополнительный этап осветления во время постферментации, то тогда содержание кислорода в напитке при потреблении будет между приблизительно 0 и 30 частями на миллиард. Если не выполняют никакого этапа осветления во время постферментации, то тогда содержание кислорода в напитке при потреблении будет между приблизительно 0 и 10 частями на миллиард. Напиток будет поэтому иметь очень высокое качество.
Если выполнять правильно, то способ приготовления алкогольного напитка, как описано выше с использованием чана или системы, описанной в этом документе, требует минимум рабочего времени. Время для подготовки или работа, включающая очистку чана и подготовку напитка к приготовлению, может быть всего 1-2 часа. Кроме того, полная продолжительность способа с начала процесса и до того момента, когда напиток готов к потреблению, очень мала. Например, используя способ приготовления с экстрактом, в котором горячую воду сначала добавляют в чан, а затем охлаждают, полная продолжительность способа составляет приблизительно 6 дней для приготовления элей, и приблизительно 9 дней для приготовления лагеров. Это включает санирование (приблизительно 1 час) и время охлаждения (приблизительно 1 день), время для подготовки (приблизительно 1-2 часа), ферментацию (приблизительно 3-6 дней), насыщение углекислотой (которая происходит естественным образом), и охлаждение напитка (приблизительно 1 день), что позволяет также производить осветление напитка в течение 1 дня, если используется дополнительный этап осветления во время постферментации. Соответственно, если этап осветления во время постферментации не используется, то полная продолжительность способа может быть всего 5 дней для приготовления элей, и 8 дней для приготовления лагеров. Однако, если используется приготовление только из зерна, а не приготовление из экстракта, то полная продолжительность способа может быть всего 4 дня для элей и 7 дней для лагеров, так как не требуется никакого времени охлаждения после санитарной обработки, уменьшая тем самым полную продолжительность способа для приготовления только из зерна примерно на 1 день.
Следует отметить, что для пивовара необязательным является обеспечение более длительного периода созревания, если это требуется (например, некоторые пивовары могут пожелать выдерживать напиток в течение нескольких недель), однако это не обязательно. Длительные периоды выдержки зародились тогда, когда индустриальное охлаждение и осветляющие химические вещества еще не использовались, а пиво хранилось в пещерах и подвалах в течение многих месяцев, чтобы произошло осветление. Однако, с точки зрения вкуса, созревание не производит существенного эффекта на вкус напитка. При использовании осветляющих химических веществ и контроля за температурой для обеспечения охлажденного места хранения, причем и то, и другое способствуют очень быстрому осветлению напитка и, таким образом, обеспечивает некоторую степень созревания напитка, настоящее изобретение позволяет напитку быть готовым к потреблению вскоре после того, как была окончена ферментация. Кроме того, при условии, что настоящее изобретение используется для домашнего приготовления или приготовления в малом масштабе, размер чана является небольшим, который обеспечивает быстрое осаждение осадка дрожжей и частичек мутности и поэтому быстрое осветление. Соответственно, при использовании настоящего изобретения не требуется более длительный период созревания, однако, если это требуется, то пивовар может использовать любой период созревания.
ПРЕИМУЩЕСТВА
Чан и способ в соответствии с настоящим изобретением имеют много преимуществ перед известными чанами малого масштаба и/или способами. Примеры этих преимуществ обрисованы в общих чертах ниже.
Настоящее изобретение объединяет этапы ферментации, естественного насыщения углекислотой, созревания и отцеживания в одном чане и поэтому исключает всю обработку и переливания на этапе постферментации, которые в настоящее время используются в существующих способах приготовления в любом масштабе объема.
Настоящее изобретение избавляет от необходимости принудительного насыщения углекислотой напитка, используя внешний источник газа. Такое выполнение уменьшает периоды времени, в течении которых обычно выполняют принудительное насыщение углекислотой разливного напитка. В существующих системах после ферментации содержимое является практически выдохшимся из-за того, что фактически весь углекислый газ, произведенный во время ферментации, уходит в атмосферу через воздушный затвор. Содержимое обычно помещают в бочонок, такой как бочонок Корнелиуса, а насыщение углекислотой достигают путем присоединения источника углекислого газа к соединительному патрубку сверху бочонка и поддержания определенного давления над содержимым бочонка в течение приблизительно пяти дней, в то время как бочонок хранят в холодильнике. В качестве альтернативы некоторые домашние пивовары разливают в бутылки выдохшийся после ферментации напиток и добавляют сахар в каждую бутылку, запечатывают бутылки и оставляют их сроком приблизительно на две-четыре недели для вторичного ферментации и насыщения углекислотой.
2
Настоящее изобретение устраняет необходимость в этом пятидневном-четырехнедельном периоде ожидания, поскольку регулятор давления на чане позволяет пивовару улавливать углекислый газ в напитке во время ферментации, количество которого точно равно требуемому количеству для типа производимого напитка. Любой лишний СО испускается в атмосферу во время остающегося периода ферментации. Таким образом, как только напиток охлажден и осветлен, он готов к потреблению. Соответственно, полное время, затраченное на приготовление домашнего разливного пива, может теперь быть сильно уменьшено по сравнению с используемыми существующими способами. Используя эту систему, пиво может потребляться холодным и отлично газированным прямо из чана после минимального периода, равного 4 дням, после добавления дрожжей к суслу (в зависимости от температуры ферментации и используемых дрожжей). Внешний источник углекислого газа используется только для облегчения осуществления розлива напитка из чана и поддержания естественного уровня насыщения углекислотой в напитке, пока содержимое чана полностью не разлито.
Кроме того, уровень насыщения углекислотой может быть отрегулирован, чтобы удовлетворять любому типу пива, путем регулирования регулятора давления, чтобы управлять естественным насыщением углекислотой. Таким образом, могут быть приготовлены как низко газированные английские эли, так и сильно газированные немецкие пива Weiss. Компенсатор потока перед краном разливного пива обеспечивает разливание, независимо от уровня насыщения углекислотой напитка (то есть давления в чане).
2
2
Кроме того, регулятор давления, который обеспечивает естественное насыщение углекислотой, позволяет домашнему пивовару производить напиток, который соблюдает немецкий закон о чистоте пива 1516 года, известный как The Reinheitsgebot. Этот закон говорит, что для приготовления пива можно использовать только солод, хмелевые дробины, дрожжи и воду. Насыщение углекислотой должно, следовательно, прийти непосредственно из ферментации, а не из внешнего источника углекислого газа. Хотя этот закон был с тех пор аннулирован, он пользуется большой популярностью среди пивоваров во всем мире как высококачественный стандарт в приготовлении пива. Использование принудительного насыщения углекислотой из внешнего источника СО не обеспечивает этот уровень чистоты, поскольку источник СО может быть побочным продуктом одного из многих отраслей промышленности, включая сахарную и нефтедобывающую промышленности, и может содержать загрязнители. Нужно отметить, что использование осветлителей также подпадает под закон The Reinheitsgebot, поскольку они удаляются из пива после использования и перед потреблением и поэтому не рассматриваются как добавки.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что не требуется никакого хранения в бутылках. Как упомянуто выше, большое количество домашних пивоваров используют бутылки на вторичном этапе ферментации, чтобы достигнуть насыщения углекислотой. Настоящее изобретение устраняет потребность в этом вторичном этапе ферментации с соответствующей экономией во времени стерилизации и заполнения бутылок, а также сокращая вероятность загрязнения.
Настоящее изобретение также имеет преимущество лучшего управления насыщения углекислотой, таким образом, нет никакого производства выдохшегося продукта или сверхвспененного пива или взрывающихся бутылок.
2
Поскольку содержимому чана не требуется покидать чан, пока не произошел розлив или потребление, после ферментации имеет место лишь небольшое поглощение кислорода, или вовсе нет никакого поглощения. Дрожжи потребляют кислород в сусле для своего собственного клеточного роста до ферментации, а СО, произведенный во время ферментации, также удаляет кислород из пива. Соответственно, из-за устранения необходимости переливания и упаковывания в бочонки или бутылки, пиво, произведенное в этой системе, будет иметь самые низкие уровни загрязнения кислородом, обеспечиваемые любой системой, существующей в настоящее время в любом масштабе объема, при этом, если способ приготовления выполнять правильно, уровни кислорода, содержимого на этапе постферментации и при потреблении, будут фактически равны нулю. Результат состоит в том, что срок годности вкуса будет чрезвычайно большим, а начальная свежесть будет очень высока и примечательна и, наиболее вероятно, лучше, чем свежесть пива, произведенного коммерческими пивоварами, измеряемая обычно содержанием вызванных кислородом химических веществ, придающих пиву неприятный запах, таких как транс-2-ноненал, бензальдегид и 2-фурфурал.
Кроме того, настоящее изобретение уменьшает риск порчи содержимого загрязнением с бактериями, дикими дрожжами или формами из-за устранения потребности переливать содержимое во время процесса приготовления. Использование этапа санирования горячей водой и/или паром на всех поверхностях и частях чана дополнительно гарантирует, что риск загрязнения будет значительно снижен. Уменьшение риска порчи является существенным преимуществом, поскольку большинство домашних пивоваров не являются квалифицированными микробиологами и изо всех сил пытаются содержать все оборудование и чаны полностью свободными от загрязнителей. Загрязнение представляет собой основной источник беспокойства, поскольку это приводит к зараженным и впоследствии мутным и кислым напиткам.
Избавляясь от необходимости переливать содержимое через несколько чанов, настоящее изобретение также имеет преимущество экономии большого количества времени процесса и труда, в настоящее время затрачиваемых домашним пивоваром.
Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что сокращение количества очищающих химических веществ, связанных с необходимостью очищать только один чан вместо трех чанов (плюс оборудование, связанное с переливаниями), экономят домашнему пивовару как время, так и затраты. Сокращение количества необходимых очищающих химических веществ также снижает вред, наносимый окружающей среде.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что из-за его способности управлять температурой содержимого чана, оно может быть использовано в большом разнообразии климатических зон и надежным образом позволяет получать высококачественные напитки. Требуемые температуры во время обработки могут поддерживаться в течение холодных зим и жарких лет. Благодаря системе управления температурой созревание может происходить при предпочтительной температуре приблизительно около 0 градусов С. Холодное созревание сильно осветляет пиво и, с помощью специальных осветлителей, добавленных до или после созревания, нет необходимости производить фильтрацию напитка. В отношении осветленности пиво будет похоже на коммерчески доступные сорта пива.
Кроме того, из-за возможности чанов контролировать температуру, может быть произведен более широкий диапазон типов напитка, поскольку температура содержимого может быть установлена на разные температуры в разное время во время процесса, в зависимости от того, какие напитки приготовляются и на какой стадии находится процесс приготовления. Домашние пивовары традиционно варили эли (пиво верхнего брожения), поскольку они не требуют низких температур ферментации и могут ферментироваться при температурах окружающей среды, например, от 20 до 25 градусов С. Однако, не во всех странах окружающая температура круглый год равна 20-25 градусов, кроме того, колебания температуры еще происходят между днем и ночью, таким образом, температурный контроль является предпочтительным даже для эля, сваренного в домашних условиях, в особенности для поддержания чана теплым в течение холодных ночей во время ферментации. Брожение лагера (светлого пива) происходит при 9-14 град.С, диапазоне, который является труднодостижимым для домашнего пивовара без покупки большого холодильника и термостата. С использованием настоящего изобретения домашние пивовары смогут подражать приготовлению известного эля, такого как Guinness, и известных сортов лагера, такого как Heineken, путем выполнения ферментации при правильных температурах для конкретного типа или бренда пива, а также путем выполнения ферментации при постоянных температурах, т.е. без колебаний температуры между ночью и днем и, управляя температурой в пределах +/-0,2 градусов С на каждой стадии приготовления.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что продукт может быть розлит непосредственно из чана и в стакан. По этой причине изобретение полезно во множестве ситуаций, как то в ресторанах или в барах, так же как и на организованных общественных мероприятиях и для домашних пивоваров, которые ищут легкодоступную подачу напитка, доставляемого при нужной температуре, который может быть потреблен в любом объеме, без какого-либо влияния на остающееся содержимое чана.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что коническое основание, корпус для сбора осадка или резервуар 135 для сбора осадка и разгрузочный клапан чана обеспечивают удаление осадка из чана, в то время как содержимое чана остается под давлением, которое улучшает как вкус, так и осветленность напитка.
Настоящее изобретение, таким образом, обеспечивает приготовление очень свежего и высококачественного напитка с минимальными затратами (например, только 1-2 часа времени для подготовки) и очень небольшую продолжительность процесса приготовления (например, напиток может быть готов к потреблению приблизительно через 4-9 дней, в зависимости от типа производимого напитка). Настоящее изобретение будет поэтому наиболее подходящим для домашних пивоваров и для использования в барах и ресторанах или любой коммерческой точке реализации, где есть желание продавать собственное высококачественное пиво или другой ферментированный алкогольный напиток. Размер чана может быть выбран в соответствии с количеством напитка, который пивовар желает приготовить или продать.
ВАРИАНТЫ
Должно быть понятно, что, хотя предшествующее описание было дано посредством иллюстративного примера этого изобретения, все такие и другие модификации и варианты этого изобретения, как будет очевидно для специалистов, считаются подпадающими под широкий объем и сущность этого изобретения, как описано выше.
Как пример, настоящее изобретение может управляться посредством ПЛК или любого другого механизма управления, чтобы установить конкретные температуры в конкретное время во время процесса приготовления, чтобы свести к минимуму ручной труд. Также могут быть включены другие изменения, чтобы сделать систему автоматической или полуавтоматической.