발효와 숙성 과정을 거친 후, 맥주 여과는 탄산화 및 포장 전 가장 중요한 단계 중 하나입니다. 적절한 여과 시스템은 맥주의 투명도, 풍미 안정성, 제품 손실, 운영 비용, 인력 요구량 및 환경 영향.
소규모 수제 맥주 양조장의 경우, 간단하고 유연한 시스템이 더 적합할 수 있습니다. 중규모 양조장에서는 자동화된 막 여과 방식을 도입하는 것이 유리할 수 있는 반면, 대규모 산업용 양조장에서는 일반적으로 원심분리, 안정화, 탄산화 및 포장 공정이 통합된 고도로 자동화된 연속 여과 시스템이 필요합니다. 이 기사에서는 주요 맥주 여과 기술을 설명하고, 다음 사항에 대한 실용적인 권장 사항을 제시합니다. 소규모, 중규모, 대규모 양조장.
1. 발효 후 맥주를 왜 여과해야 할까요?
발효가 끝난 맥주에는 일반적으로 효모 세포, 홉 입자, 단백질-폴리페놀 복합체, 부유 고형물, 탁도를 유발하는 물질, 기타 미세 입자가 포함되어 있습니다. 여과의 목적은 단순히 맥주의 외관을 맑게 만드는 데 그치지 않습니다. 적절하게 설계된 여과 공정은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있도록 도와줍니다:
- 밝고 안정된 맥주의 외관
- 일관된 제품 품질
- 효모 및 입자 함량 감소
- 적절한 후속 처리와 병행할 경우 미생물학적 안정성이 향상됩니다.
- 포장 성능 향상
- 더 긴 유통기한
맥주의 침전 정제는 원심 분리, 여과 또는 이러한 기술의 조합을 통해 수행할 수 있습니다. 일반적인 공정은 다음과 같을 수 있습니다: 발효 → 저온 숙성 → 효모 분리 → 여과 → 안정화 → 탄산 주입 → 포장 하지만 모든 양조장이 모든 단계를 거칠 필요는 없습니다.
2. 주요 맥주 여과 기술
가장 일반적인 기술들은 몇 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 전통적인 맥주 여과에는 다음이 사용됩니다. 키젤구르/ DE 여과(규조토, DE) 여과 보조제로 사용됩니다. 맥주는 키젤구르로 형성된 여과 케이크를 통과하며, 이 과정에서 효모와 미세 입자가 걸러집니다.
장점 : 성숙하고 검증된 기술, 높은 여과 용량, 우수한 침전 성능, 전통적인 라거 양조에 적합, 비교적 간단한 여과 원리.
단점: 여과 보조제를 지속적으로 소비해야 하며, 고형 폐기물이 발생하고, 사용 후 키젤구르의 취급 및 처리가 필요하며, 여과 및 세척 과정에서 맥주 손실이 발생할 수 있고, 최신 막 시스템에 비해 수작업이 더 많이 필요합니다.
이러한 운영 및 폐기물 관리 문제들은 양조장들이 크로스플로우 막 여과 방식을 점점 더 많이 고려하게 된 이유 중 하나입니다.
3. 횡류 막 여과
크로스플로우 여과는 기존의 DE 여과를 대체하는 중요한 방법으로 자리 잡았습니다. 맥주를 모두 여과 케이크를 통해 직접 통과시키는 대신, 맥주는 막 표면과 평행하게. 이 막은 효모와 기타 입자를 걸러내는 한편, 맑게 정제된 맥주는 통과시킵니다.
크로스플로우 여과의 주요 장점 중 하나는 일회용 여과 케이크가 필요하지 않다는 점입니다. 따라서 최신 시스템은 키젤구르 없이도 작동할 수 있으며, 자동화 및 CIP 세척이 가능합니다. 일반적인 맥주용 막으로는 고분자 중공사막 및 기타 막 구조가 있습니다. 미세여과막은 효모와 맥주의 탁도를 제거하도록 특별히 설계될 수 있습니다.
주요 장점
- 규조토 없음
- 고형 여과 폐기물 감소
- 높은 수준의 자동화
- 작업자의 개입 감소
- 일관된 여과 성능
- 제품의 회복 가능성이 높음
- CIP 호환
- 다양한 규모의 양조장에 적합합니다
잠재적인 단점
- 더 높은 초기 투자 비용
- 막의 세척 및 유지 관리는 중요합니다
- 막의 성능은 고형물 부하에 크게 좌우된다
- 상류에서 적절한 정화 처리를 실시하면 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다
예를 들어, 일부 수제 맥주 양조장의 막 시스템에서는 크로스플로우 여과 전에 원심분리 과정을 거쳐 막에 가해지는 효모 및 고형물의 부하를 줄입니다.
4. 캔들, 카트리지 및 최종 무균 여과
발효 후 진행되는 모든 여과 과정이 동일한 목적을 가진 것은 아닙니다. 예를 들어, 양조장에서는 다음과 같은 여과 과정을 사용할 수 있습니다: 1차 정화 → 미세 여과 → 최종 막 여과 최종 여과 공정은 제품 및 유통기한 전략에 따라, 포장 전 잔류 미생물이나 미세 입자를 줄이도록 설계될 수 있습니다. 이는 저온 살균에만 의존하지 않고 높은 수준의 미생물학적 안정성이 요구되는 맥주를 생산할 때 특히 중요합니다. 따라서 여과 시스템은 다음 사항에 따라 설계되어야 합니다. 최종 맥주 사양, 단순히 원하는 시각적 선명도뿐만 아니라.
5. 소규모 양조장에 가장 적합한 선택은 무엇일까요?
소규모 수제 맥주 양조장의 경우, 일반적으로 핵심 요소로는 낮은 투자 비용, 유연한 생산, 소량 배치 생산, 간편한 운영, 적은 맥주 손실, 제한된 인력, 손쉬운 세척, 다양한 맥주 스타일을 다룰 수 있는 능력 등이 있습니다.
옵션 A — 카트리지/판형 여과
매우 소규모 양조장, 특히 생맥주, 신선한 수제 맥주, 소량 생산 맥주, 무여과 특수 맥주를 생산하는 양조장의 경우, 간단한 여과 시스템만으로도 충분할 수 있습니다. 여과 처리량이 비교적 적은 경우에는 플레이트 앤 프레임 방식이나 카트리지 방식의 정화 시스템이 실용적일 수 있습니다. 그러나 양조장은 단순한 필터가 산업용 멤브레인 시스템과 동일한 수준의 자동화나 일관성을 제공하지 못할 수도 있다는 점을 이해해야 합니다.
옵션 B — 소형 횡류 여과
일관되게 맑은 맥주를 생산하고 여과 보조제 사용량을 줄이고자 하는 소규모 양조장의 경우, 소형 크로스플로우 막 여과 방식이 점점 더 주목받고 있다. 수제 맥주 양조장을 위해 특별히 고안된 상용 시스템이 시중에 나와 있습니다. 예를 들어, 펜테어(Pentair)는 현재 수제 맥주 양조장을 위해 설계된 소형 맥주 막 시스템을 약 30–80 hL/h, 한편 또 다른 소형 구성은 약 80–170 hL/h.
권장 구성
성장 중인 소규모 양조장의 경우: 발효조 → 냉장 맥주 탱크 → 원심분리기 / 효모 분리 → 소형 크로스플로우 필터 → 맑은 맥주 탱크 → 탄산화 → 충진 이 구성은 자동화와 유연성 사이에서 적절한 균형을 제공합니다.
TIANTAI 실용적인 추천
소규모 양조장의 경우, 일반적으로 다음과 같이 권장합니다: 신선한 수제 맥주 / 생맥주를 주력으로 하는 양조장→ 간단한 정화 또는 카트리지 여과
병/캔에 담긴 투명한 맥주 → 소형 막 여과
맥주 손실 기준이 낮은 프리미엄 양조장 → 원심분리기 + 소형 크로스플로우 여과
6. 중형 양조장에 가장 적합한 선택은 무엇일까요?
중규모 양조장의 경우, 경제적 고려 사항이 달라집니다. 이 규모에서는 여과가 단순히 필터를 구매하는 문제 그 이상입니다. 양조장 측은 여과 용량, 일일 생산량, 발효조 수, 포장 속도, 맥주 회수율, 자동화, CIP, 인건비, 여과재 소모량, 폐수 처리, 향후 확장 계획 등을 고려해야 합니다.
권장 기술: 자동 교차유동 막 여과
많은 중견 양조장들에게, 횡류 막 여과는 매우 적합합니다. 중소규모 양조장을 위한 상용 맥주 크로스플로우 시스템이 시중에 나와 있으며, 대표적인 예로는 다음과 같은 것들이 있습니다. 15–75 hL/h.
일반적인 시스템의 예로는 다음과 같은 것이 있습니다: 발효조 → 원심분리기 → 크로스플로우 막 여과기 → 안정화 → 맑은 맥주 탱크 → 탄산화 → 충전기
원심분리기는 맥주에 상당량의 효모, 홉 성분 또는 기타 고형물이 포함되어 있을 때 특히 유용하며, 이는 막 시스템으로 유입되는 고형물 부하를 줄여주기 때문입니다.
이 구성이 타당한 이유
기존의 DE 여과 방식과 비교할 때, 크로스플로우 여과는 여과 보조재 사용량을 없애고 고형 폐기물을 줄일 수 있습니다. 또한 자동화 생산 라인에 통합할 수도 있습니다. 다양한 종류의 맥주를 생산하는 중규모 양조장의 경우, 이러한 유연성이 특히 큰 장점이 될 수 있습니다.
7. 대규모 양조장에 가장 적합한 선택은 무엇일까요?
대규모 양조장의 요구 사항은 완전히 다릅니다. 여과 시스템은 시간당 수백 헥토리터를 처리할 수 있어야 하며, 연속 생산, 다양한 맥주 브랜드, 여러 발효 배치, 자동 CIP, 자동 여과 주기, 낮은 제품 손실, 높은 미생물학적 안정성, 포장 공정과의 연동 등을 지원해야 할 수 있습니다. 이러한 수준에서 여과 시스템은 다음의 일부로 간주되어야 합니다. 완비된 맥주 제조 시스템, 독립적인 필터로서가 아니라.
권장 구성
일반적인 대용량 시스템에는 다음이 포함될 수 있습니다: 발효→ 효모 분리 / 원심분리 → 횡류 막 여과 → PVPP / 필요한 경우 안정화 → 최종 여과 → 탄산화 → 브라이트 맥주 탱크 → 필요한 경우 저온 살균 또는 무균 여과 → 고속 충전 및 포장
훨씬 더 규모가 큰 양조장을 위한 현대식 상업용 막 여과 시스템도 시중에 나와 있습니다. 예를 들어, 펜테어(Pentair)는 대략 200–900 hL/h 대형 양조장의 경우.
8. 소규모 양조장 vs. 중규모 양조장 vs. 대규모 양조장
| 양조장 규모 | 권장 여과 방식 | 대표적인 적용 사례 | 자동화 |
|---|---|---|---|
| 소규모 수제 맥주 양조장 | 카트리지 / 플레이트 / 소형 크로스플로우 | 신선한 맥주 및 특선 맥주 | 낮음–중간 |
| 성장하는 소규모 양조장 | 컴팩트 크로스플로우 | 투명한 병/캔 맥주 | 중상 |
| 미디엄 양조장 | 자동화된 크로스플로우 + 원심분리기 | 시판용 포장 맥주 | 높음 |
| 대형 양조장 | 대용량 크로스플로우 + 원심분리기 + 안정화 | 대규모 상업용 맥주 | 매우 높음 |
| 초대형 양조장 | 통합형 자동 여과 라인 | 고속 연속 생산 | 매우 높음 |
중요: 양조장의 규모만으로는 필터를 결정해서는 안 됩니다. 생산량, 맥주 종류, 효모 농도, 원하는 투명도, 포장 방식, 목표 유통기한 및 운영 일정도 마찬가지로 중요합니다.
9. DE 여과는 어떨까요?
DE 여과를 “구식”으로 간주해서는 안 됩니다. 이는 여전히 기술적으로 검증된 방법이며, 다음과 같은 경우에는 여전히 타당한 선택이 될 수 있습니다:
- 초기 투자 비용을 최소화해야 합니다.
- 이 양조장에는 이미 DE 여과 설비가 갖춰져 있습니다.
- 높은 여과 능력이 필요합니다
- 필터 보조제의 취급 및 폐기는 허용됩니다.
- 이 양조장에는 여과 작업에 경험이 풍부한 작업자들이 근무하고 있습니다.
하지만 새로 문을 여는 양조장은 다음을 비교해 보아야 한다. 총 소유 비용, 단순히 구매 가격만 살펴보는 것이 아니라. 계산 시 다음 사항을 포함해야 합니다: 여과 + 펌프 + 여과 보조제 + 인건비 + 맥주 손실 + 세척 + 폐수 + 고형 폐기물 처리 + 유지보수 이 점에서 막 여과는 초기 투자 비용이 더 높음에도 불구하고 경제적으로 매력적인 대안이 될 수 있습니다.
10. 크로스플로우 대 DE: 실용적인 비교
| 요인 | 키젤구르 / 독일 | 횡류 막 |
|---|---|---|
| 초기 투자 | Lower | 더 높음 |
| 여과 보조제 | 필수 | 필요 없음 |
| 고형 폐기물 | 높음 | 매우 낮음 |
| 자동화 | Medium | 높음 |
| 운영자의 참여 | 더 높음 | Lower |
| 맥주 손실 | 상당할 수 있다 | 대체로 낮음 |
| CIP | 예 | 예 |
| 유연성 | Good | 아주 좋아요 |
| 환경적 영향 | 더 높음 | Lower |
| 장기 운영 비용 | 규모에 따라 다릅니다 | 적절한 활용 시 매력적 |
| 소규모 양조장 | 가능함 | 점점 더 매력적으로 |
| 중형 양조장 | 가능함 | 매우 적합함 |
| 대형 양조장 | 설립 | 매우 적합함 |
크로스플로우 시스템은 기존의 여과 케이크가 형성되지 않는 상태에서 연속 또는 배치 여과를 수행하도록 특별히 설계되었으며, 자동화 시스템은 여과 및 세척 주기를 제어할 수 있습니다.
11. 중요한 점: 수제 맥주를 과도하게 여과하지 마세요
여과를 더 많이 하면 반드시 더 좋은 맥주를 의미하는 것은 아니다. 일부 수제 맥주 스타일은 의도적으로 다음을 그대로 유지합니다:
- 효모
- 단백질
- 홉 유래 화합물
- 자연적인 안개
- 향미 활성 성분
예를 들어, 일부 밀맥주, 헤이지 IPA, 특수 맥주 등은 의도적으로 밝은 여과 과정을 거치지 않고 포장될 수 있습니다. 따라서 항상 가장 먼저 물어봐야 할 질문은 다음과 같습니다: 어떤 종류의 맥주를 생산하고 계시며, 최종 맥주 사양은 어떻게 되나요? 그런 다음 이에 맞춰 여과 시스템을 선정해야 합니다.
12. TIANTAI가 추천하는 맥주 필터 선택 방법
새로운 양조장 프로젝트를 진행할 때, TIANTAI는 여과 시스템을 선정하기 전에 다음 매개변수를 평가할 것을 권장합니다:
① 연간 맥주 생산량
예를 들어
- 연간 500,000 L
- 연간 200만 리터
- 연간 1,000만 L
- 연간 5,000만 리터
② 최대 여과 용량
필터의 크기를 연간 생산량만을 기준으로 결정해서는 안 됩니다.
예를 들어, 양조장에서 여과를 해야 할 경우 한 번에 20,000 L, 중요한 점은 해당 배치를 포장 라인으로 얼마나 빨리 이송해야 하는가 하는 것입니다.
③ 맥주 종류
맥주 종류에 따라 여과 요건이 매우 다릅니다.
④ 목표 탁도
예를 들어
- 자연스러운/흐릿한
- 약간 밝은
- 눈부시게 밝다
- 매우 정제된
⑤ 포장
병, 캔, 케그의 생산에는 각기 다른 요구 사항이 있을 수 있습니다.
⑥ 유통기한
현지에서 생맥주로 판매되는 맥주는 해외로 유통되는 맥주와 요구 사항이 매우 다릅니다.
⑦ 저온 살균
터널 저온 살균법이나 플래시 저온 살균법을 사용하는 경우, 여과 방식이 콜드체인 제품과 다를 수 있습니다.
⑧ 자동화 수준
무인 또는 반자동 운영을 목표로 하는 양조장의 경우, 자동화된 막 여과 방식이 특히 매력적인 대안이 됩니다.
13. 우리의 실질적인 권고 사항
모든 양조장에 가장 적합한 단일 여과 기술은 존재하지 않습니다.
소규모 양조장
추천: 단순 여과 또는 소형 크로스플로우 막 여과. 양조장에서 맑은 포장 맥주를 생산하고, 맥주 손실을 줄이며, 폐기물을 감소시키고, 자동화 수준을 높이고자 할 때는 크로스플로우 방식을 선택하십시오.
미디엄 양조장
추천: 원심분리기 + 자동 교차유동 막 여과. 이 조합을 사용하면 고형물 부하를 크게 줄일 수 있으며, 안정적이고 자동화된 여과 공정을 구현할 수 있습니다.
대형 양조장
권장 공정: 원심분리기 + 대용량 크로스플로우 막 여과 + 안정화 + 최종 여과. 이 시스템은 양조장의 CIP, 탄산화, 청맥주 저장 및 포장 시스템과 완벽하게 통합되어야 합니다.
맥주 여과의 발전은 기존의 여과 보조제 기반 시스템에서 점차 자동 막 여과, 특히 크로스플로우 기술이 있습니다. 그러나 올바른 선택은 양조장 규모, 맥주 종류, 요구되는 투명도, 생산 일정, 포장 요건 및 투자 전략에 따라 달라집니다. [ ]의 경우 소규모 수제 맥주 양조장, 대개는 단순성과 유연성이 최우선으로 고려됩니다. ~의 경우 중형 양조장, 자동화, 맥주 회수 및 운영 비용의 중요성이 점점 더 커지고 있습니다. ~의 경우 대규모 산업용 양조장, 여과 공정은 통합적이고, 처리 용량이 크며, 고도로 자동화된 공정으로 설계되어야 합니다.
최고의 맥주 여과 시스템이 반드시 가장 첨단 시스템인 것은 아닙니다. 맥주 양조장의 제품, 생산 능력 및 비즈니스 모델에 가장 잘 맞는 시스템이야말로 최고의 시스템입니다.
새로운 양조장 프로젝트를 위해, TIANTAI는 다음을 바탕으로 여과 공정을 설계할 수 있습니다. 맥주 생산 능력, 발효조 용량, 맥주 종류, 요구되는 투명도, 여과 시간, 포장 능력 및 원하는 자동화 수준, 명목 유량만을 기준으로 필터를 선택하는 것보다는.
데이지 이메일: [email protected]
