Bier brouwen met deze stap-voor-stap handleiding

Een heleboel verschillende factoren zijn bepalend voor goed bier. Van de kleur en smaak tot het koolzuurgehalte en de hoogte van de schuimlaag, allemaal essentiële kenmerken die het verschil kunnen maken in kwaliteit.

Om deze eigenschappen te beïnvloeden zijn natuurlijk goede ingrediënten nodig zoals water, mout, gist en hop. Maar een zeer cruciale rol wordt ook gespeeld door het brouwproces zelf!

Bij de productie van bier zijn factoren zoals temperatuur, vulniveau, pH-waarde, druk en stromingssnelheid doorslaggevend. Alleen als deze parameters exact worden gecontroleerd en beheerd kan de productie van kwalitatief bier worden gewaarborgd.

Hoe maakt u bier in tien stappen?

Automation24 legt het brouwproces uit en laat u in tien stappen kennismaken met het proces voor het brouwen van bier. Laat u meenemen in de wereld van bier en leer wat belangrijk is bij het brouwen.

Afb. 1: tien belangrijke stappen vormen het brouwproces - Automation24 legt ze uit

1. Stap: graan wordt omgezet in geschroot mout

Laten we bij het begin beginnen. Het proces begint met gekiemd graan, ook wel bekend als mout. Tarwe en gerst vormen de basis voor de meeste bieren, maar bijvoorbeeld spelt en rogge worden ook gebruikt voor meer exclusieve biersoorten.

De grondstoffen die nodig zijn voor de bierproductie worden opgeslagen in grondstoffensilo's die nooit leeg raken door een continue meting van het vulniveau bijvoorbeeld met contactloze radar niveautransmitters.

Het bereiken van een limiet kan bovendien worden gedetecteerd met een vibratieniveauschakelaar of niveauschakelaar met draaischuif voor stortgoederen.

Het graan wordt ontkiemd door het een paar dagen in water te weken en het daarna een paar dagen te laten drogen. Het op deze manier voltooide kiemproces activeert de enzymen in de korrels.

De watertoevoer kan hier worden geregeld met elektromagnetische stromingsmeters, terwijl temperatuursensoren, -transmitters en -regelaars het droogproces bewaken.

Afb. 2: gemout graan vormt de basis voor het brouwen van bier

Tenslotte wordt de mout geschroot (vermalen) in een schrootmolen. Verschillende gradaties van fijn tot grof zijn hier mogelijk, maar het is belangrijk dat het kaf niet beschadigd raakt.

Er moet altijd een vaste toevoer van mout zijn zodat de molen niet zonder mout werkt en eventueel beschadigd raakt. Hygiënische capacitieve niveauschakelaars of vibratieniveauschakelaars voor stortgoederen zijn hiervoor een geschikte oplossing.

Om de correcte werking van de schrootmolen verder te bewaken worden bijvoorbeeld extra trillingssensoren gebruikt.

2. Stap: maischen, moutzetmeel wordt omgezet in suikers

Tenslotte wordt het geschroot mout in een kuip met water gemengd tot een mengsel dat 'het beslag' wordt genoemd. Daarom wordt de kuip ook wel de 'maischpan' en het proces zelf 'maischen' genoemd.

De watertoevoer wordt ook hier met elektromagnetische stromingsmeters bewaakt.

Het vulniveau moet continue worden bijgehouden zodat de maischpan voor het maischen altijd gevuld is. Hiervoor zijn bijvoorbeeld radar of hydrostatische niveautransmitters geschikt.

Tijdens het maischen activeert de verhitting enzymen die het zetmeel uit het mout splitsen in vergistbare en niet-vergistbare suikers.

Daarom wordt deze processtap ook wel 'versuikering/versuikeren' genoemd.

De vergistbare suiker (maltose, mout-of maltsuiker) wordt later omgezet in alcohol, terwijl de overige suiker als zoetstof in het bier achterblijft.

Na de rustfasen wordt het verhit tot 78 °C en het maischen onmiddellijk 'afgekapt', d.w.z. dat er direct wordt overgegaan op de volgende processtap.

Het handhaven van de optimale temperatuur tijdens het maischen kan bijvoorbeeld worden bewaakt door middel van hygiënische temperatuursensoren, -transmitters en -regelaars.

Het hele proces van het maischen duurt ongeveer een uur. Het resultaat van dit proces is een brouwsel dat bestaat uit vloeibare stoffen en onoplosbare vaste bestanddelen.

In het geval van eerste lichte klonteringen van de bierbostel kan nagieten het probleem al verhelpen.

Desalniettemin moet verdikte bierbostel van meer dan 30 cm hoog eerst met een mixer in kleinere stukken worden verdeeld. Op deze manier kan een doorgang van de vloeistof door de zeef en dus een gelijkmatige spoeling worden gegarandeerd.

Een gebrek aan kafdeeltjes in de bostel daarentegen vereist de toevoeging van smaakneutrale vaste stoffen zoals rijstvliezen of stro zodat de zwaartekracht van het onopgeloste geschrote mout zijn werk kan doen en volledige filtratie mogelijk is.

Aangezien de viscositeit afneemt bij toenemende warmte, wordt het aanvullende gebruik van geschikte temperatuur meettechniek aanbevolen tijdens het klaren, om de temperatuur van de wort te controleren en een optimale filtratie mogelijk te maken.

Het filterproces eindigt wanneer de grootste hoeveelheid geëxtraheerd wort is verkregen, d.w.z. wanneer 'vol wort' is bereikt. Om dit tijdstip te bepalen, moet de concentratie van de wort worden gemeten.

Afb. 5: de wort wordt met toevoeging van hop gekookt

4. Stap: wort koken en hop toevoegen

De bierbostel wordt met heet water bij een optimale temperatuur van 78 °C vrijgemaakt van restsuiker , d.w.z. gespoeld, en kan daarna worden gebruikt als veevoer of voor het bakken van brood. Dit proces staat in professionele kringen ook bekend als 'spoelen'.

De resterende heldere vloeistof of wort wordt daarentegen gekookt in een 'wortpan' met stapsgewijze toevoeging van hop.

De toevoer van wort en hop kan worden gedoseerd met de juiste niveaumeettechniek, en druksensoren en -transmitters alle met hygiënische aansluiting. Dit voorkomt dat de pan overloopt en maakt dat het kookproces veilig verloopt.

Bij het koken van de wort is het ook essentieel om de temperatuur onder controle te houden met bijvoorbeeld temperatuursensoren, -transmitters en -regelaars, omdat tijdens het koken bacteriën worden gedood en de wort gesteriliseerd en zo langer houdbaar wordt.

Bovendien komen er andere waardevolle bestanddelen vrij uit de hop, zoals essentiële oliën en het bittere alfazuur.

In deze context is het daarom belangrijk om de zuurgraad te controleren, bijvoorbeeld met pH-sensoren. Een lage ph-waarde maakt dat het bier zuur smaakt. Een hoge waarde bevordert op zijn beurt een mildere smaak.

De hoeveelheid en soort hop, en de kooktijd bepalen uiteindelijk hoe wrang het bier smaakt. De bitterheid van verschillende bieren wordt door experts onderscheiden met behulp van de International Bitterness Units index ofwel IBU.

De verdamping van het water resulteert in het voorlopig uiteindelijke 'stamwortgehalte'. Deze meetwaarde wordt meestal weergegeven in de meeteenheid graden Plato (°P) en beschrijft de verhouding van voedingsstoffen die uit de mout en hop zijn opgelost in het water vóór de gisting. Het stamwortgehalte kan bijvoorbeeld nauwkeurig worden bepaald met een bierwortmeter. Een te hoog stamwortgehalte kan worden opgelost door te verdunnen met gekookt water.

5. Stap: wort klaren/filteren

In moderne brouwerijen wordt het gehopte wort of 'wort met trub' nu in een meestal cilindrisch vat met schoepen gepompt, een zogenaamde 'whirlpool'.

Met geschikte niveaumeettechniek kan bijvoorbeeld de ideale hoeveelheid wort worden overgeheveld en worden voorkomen dat het vat overloopt. Om te voorkomen dat de whirlpool leegloopt, kunnen hygiënische grensstandsensoren met hygiënische procesaansluitingen worden gebruikt.

Met behulp van de roterende schoepen hopen de zwevende deeltjes die tijdens het koken ontstaan, zoals eiwitvlokken (hete trub) en vaste deeltjes (wrongel) in de vorm van hop- en vezelresten zich op in het midden van de ketel (whirlpool). De ongewenste resten worden na ongeveer een half uur weggezogen met een pomp.

Afb. 6: de apparatuur van een moderne brouwerij

Afb. 9: het correcte lageren van bier beïnvloedt aroma en smaak

8. Stap: lageren van het bier

Om het bier zijn volle aroma en zijn typische kleur te laten ontwikkelen, wordt opslag in een tank tot drie weken aanbevolen. De temperatuur moet hierbij tussen 1 °C en 2 °C liggen. Tijdens deze nagistingstijd bezinken de laatste onoplosbare reststoffen.

Door het meten en controleren van druk, temperatuur en CO₂-gehalte kan de brouwer de optimale tijd voor bierrijping bepalen.

Voor het controleren van de druk en het CO₂-gehalte voor hygiënische toepassingen zijn druksensoren en -transmitters geschikt. De temperatuur kan bijvoorbeeld worden gemeten met temperatuurmeettechniek die geschikt is voor de levensmiddelenindustrie.

9. Stap: laatste filtratie

Om een helder en kleurrijk bier te verkrijgen, worden de laatste residuen zoals hop, gist en eiwit-tanninemengsels uit het nagistingsproces gefilterd met behulp van bijvoorbeeld een 'kiezelgoerfilter'.

De minimale en maximale limieten van de kiezelgoer vultanks worden gedetecteerd met capacitieve niveauschakelaars voor hygiënische toepassingen.

In het filtratiesysteem zelf kan de vloeistofstroom worden bewaakt door middel van doorstromingssensoren.

Het verontreinigingsniveau van de filters kan worden bewaakt met druksensoren of -transmitters voor de levensmiddelenindustrie. Op deze manier kunnen filterverstoppingen worden voorkomen.

Afb. 10: een laatste filtratie met meerlaagse filters garandeert de zuiverheid van het bier

Afb. 11: tijdens het bottelen mag er geen koolzuur ontsnappen

10. Stap: bottelen en CIP/SIP-reiniging

De laatste grote stap in het brouwproces is als de flesjes, blikjes of vaten met bier worden gevuld.

Hier is de juiste tegendruk belangrijk om te voorkomen dat het koolzuur ontsnapt. Zowel druksensoren als -transmitters helpen om de druk onder controle te houden.

Het droogvallen van het vultanks kan worden voorkomen met hygiënische capacitieve niveauschakelaars. Met niveausensoren die geschikt zijn voor de levensmiddelenindustrie worden de hoeveelheid bier in de tanks uitgelezen.

Omdat het gebruik van automatiseringstechnologie voor de levensmiddelenindustrie altijd speciale hygiënische voorzorgsmaatregelen vereist, moeten alle systemen na het brouwproces zorgvuldig worden gereinigd. Geautomatiseerde CIP/SIP-procedures garanderen bijvoorbeeld dat het brouwen van bier altijd weer een veilig en steriel proces is.

Verder worden geleidbaarheidssensoren gebruikt die moeten voorkomen dat er reinigingsmiddelen of spoelwaterresten in het productiecircuit en dus in het bier terechtkomen.