Velké zařízení na vaření piva

Přehled o velkokapacitní zařízení na vaření piva

Komerční výroba piva vyžaduje zařízení na vaření piva ve velkém měřítku k výrobě vysokých objemů potřebných pro distribuci a prodej. Tato příručka poskytuje komplexní pohled na komplexní systémy, strojní zařízení, nádrže a komponenty, které tvoří velký pivovar.

Ať už chcete založit svůj vlastní pivovar nebo upgradovat své stávající provozy, pochopení celého procesu výroby piva je zásadní pro výběr správného zařízení pro vaše cíle. Pokrýváme klady a zápory různých možností a poskytujeme srovnání založená na datech, která vám pomohou provést optimální investice.

Tento článek popisuje základní vybavení pro každou fázi – od varny po fermentaci, úpravu, filtraci a balení. Technické specifikace, normy, faktory instalace a provozní postupy jsou podrobně uvedeny ve snadno použitelných tabulkách. Možnosti dodavatele jsou také uvedeny s orientačními cenami.

Přehled klíčových faktorů, které je třeba vzít v úvahu při navrhování a nastavování velkokapacitního varného systému, je uveden níže:

Hlavní zařízení ve velkém měřítku zařízení na vaření piva

Pivovar

• Varná konvice – Mash tun – Lauter tun – Varná konvice – Whirlpool

Fermentace a zrání

• Fermentační nádrže – Zrací nádrže

Filtrace a stabilizace

• Filtry – Pasterizátory

Carbonation and Bright Beer Tanks

• Nádrže Brite – Carbonation

Balení

• Linka na stáčení – Kegging line – Linka na konzervování

Doplňkové vybavení

• Manipulace s obilím – Potrubí – Systémy CO2 – Systémy čištění – Systémy chlazení – Kotle – Kompresory – Řídicí systémy

Klíčové úvahy pro zařízení na vaření piva ve velkém měřítku

• Objem výroby – Vyšší výkon vyžaduje větší varné nádoby a více fermentačních nádrží. Přizpůsobte všechny sekce tak, aby odpovídaly cílové velikosti dávek a celkové roční produkci.
• Podlahová plocha a výšky – Pro varnu, fermentační místnost, sklady, balírny a sklady je potřeba dostatečná podlahová plocha. Optimální uspořádání zlepšuje pracovní toky. Výška stropu je kritická.
• Komunální služby – Pro zásobování pivovaru musí být zřízeny systémy vodního hospodářství, elektřiny, páry, stlačeného vzduchu a odpadních vod.
• Automatizace – Snižuje pracnost a zlepšuje konzistenci. Zvažte úroveň automatizace od varny po balení.
• Kontrola kvality – Inline senzory a laboratorní vybavení potřebné ke kontrole gravitace, alkoholu, CO2, mikrobiologie atd. v každé fázi.
• Rozpočet – Přizpůsobte možnosti a kapacity zařízení výrobním cílům a finančním zdrojům. Upřednostňujte investice pro současné potřeby a budoucí expanzi.
• Místní předpisy – Dodržujte předpisy o výrobních procesech, emisích, odpadních vodách atd. Získejte požadovaná povolení.

Naplánováním vaší varny, fermentace, filtrace, skladování a balení pomocí této příručky můžete navrhnout efektivní systém vaření piva od začátku do konce přizpůsobený vašim specifickým požadavkům.

Vybavení varny

V varně začíná kouzlo vaření piva. Tato část se zabývá základními nádobami a stroji potřebnými k výrobě mladiny – sladké tekutiny extrahované ze sladu, která se fermentuje na pivo.

Klíčové funkce pivovaru

• Mletí – drcení sladu na šrot
• Rmutování – Smíchání šrotu s horkou vodou pro přeměnu škrobu
• Lautering – Oddělování sladiny od mláta
• Vaření mladiny – sterilizace, extrahování chutí, koagulace bílkovin
• Whirlpooling – usazování kalu před fermentací

Zařízení pro manipulaci se sladem

Sila na slad

Sladová sila skladují celé zrno. Různá sila používaná pro základní slady a speciální slady. Objem závisí na produkci a frekvenci dodávek.

Mlýn na slad

• Válcový mlýn drtí slad na šrot pro rmutování
• Konfigurace dvou nebo čtyř válečků
• Válce mají rýhovaný nebo hladký povrch
• Mezera mezi válci nastavuje hrubost drcení
• Slad je přiváděn automaticky ze sil
• Optimalizujte drcení pro maximální extrakt, ale vyhněte se mouce

Grist Case

• Udržuje čerstvě mletý šrot mezi mlýnem a kadí
• Udržuje šrot uzavřený a umožňuje vyrovnávací čas pro mletí a rmutování
• Různé kapacity přizpůsobené objemům šarží

Obrazovky

• Před rmutováním odstraňte ze šrotu malé částice
• Zabraňte problémům se scezovací kádí a neefektivitě těžby

Hydratátory drti

• Volitelné – Před přidáním do kaše smíchejte drť s vodou
• Zlepšuje extrakci hydratací slupek před rmutováním

Brusné váhy

• Zvažte dávky šrotu pro formulaci receptury
• Automatické vážení zlepšuje konzistenci a snižuje pracnost

Systém dopravy drti

• Uzavřené šnekové nebo pneumatické dopravníky
• Rychlý transport šrotu do kaše

Typ	Kapacita	Power	Velikost	Cenové rozpětí
Silo na slad	5 – 500 metrických tun	N/A	Odpovídají potřebám úložiště	$5,000-$500,000
Válcový mlýn	1 – 50 metrických tun/hod	15 – 250 kW	Liší se	$5,000-$250,000
Grist pouzdro	1 – 250 hl	N/A	Liší se	$5,000-$100,000
Hydratátor drti	1 – 100 metrických tun/hod	1 – 250 kW	Liší se	$1,000-$100,000
Brusná váha	50 – 5000 kg dávky	N/A	Liší se	$5,000-$50,000
Doprava šrotu	10 – 200 metrických tun/hod	1 – 10 kW	Liší se	$5,000-$100,000

Mashingové zařízení

Mash Tun

• Postupně míchá šrot s horkou vodou, aby se škrob přeměnil na zkvasitelné cukry
• Míchací systém pro rovnoměrnou teplotu a konverzi
• Izolované pro udržení požadované teploty rmutu
• Ocelová nebo měděná konstrukce
• Odděluje sladinu od mláta

Filtr kaše

• Alternativa k lauter tun
• Rychlejší scezení pomocí tlaku a filtrace
• Kompaktnější provedení
• Nižší účinnost extrakce (~2% méně)
• Vyšší kapitálové a provozní náklady

Mash čerpadla

• Recirkulujte mladinu přes lože zrna pro jasnost a účinnost
• Udržujte požadované průtoky a teploty
• Používané různé typy čerpadel – odstředivé, PD, turbínové

Výměníky tepla

• Ohřejte vodu používanou pro rmutování a kropení
• Parní nebo elektrické systémy
• Udržujte přísnou kontrolu teploty

Míchací systémy

• Míchací hrábě, pádla nebo trysky
• Důležité pro jednotné podmínky rmutu
• Omezte kuličky těsta a teplotní gradienty

Typ	Kapacita	Power	Velikost	Cenové rozpětí
Mash tun	5 – 250 hl/várka	10 – 500 kW	Liší se	$50,000-$1,000,000
Filtr na kaši	10 – 250 hl/várka	15 – 250 kW	Menší	$100,000-$1,500,000
Mash čerpadlo	10 – 250 m3/hod	2 – 250 kW	Liší se	$1,000-$100,000
Výměník tepla	50 – 5000 kW	Parní nebo elektrické	Liší se	$10,000-$500,000
Systém míchání	Závislý na tunu	1 – 50 kW	NA	$10,000-$100,000

velkokapacitní zařízení na vaření piva

Lauter Tun

• Tradiční káď s falešným dnem k oddělení mladiny
• Hrábě pro úpravu obilného lože
• Rozprašovací trysky pro kropení
• Delší doba lauteringu

Filtr kaše

• Výše uvedené – rychlejší alternativa filtrace

Wort Grant

• Sbírá čistou mladinu ze scezovací kádě
• Hladinové a průtokové přístroje pro automatizované řízení
• Trubky převádějí mladinu do kotlíku

Sparge Arm

• Rozvádí horkou vodu rovnoměrně po lůžku zrna
• Zlepšuje účinnost extrakce
• Rozprašovací trysky jsou navrženy tak, aby se zabránilo rozstřikování

Čerpadla na mladinu

• Přeneste mladinu po scezení do kotlíku
• Používají se odstředivá nebo PD čerpadla
• Přístroje pro řízení průtoku a tlaku

Typ	Kapacita	Power	Velikost	Cenové rozpětí
Lauter tun	Délka nálevu	N/A	Liší se	$50,000-$1,000,000
Dotace na sladinu	Závislý na tunu	N/A	NA	$10,000-$50,000
Sparge arm	Liší se	N/A	NA	$1,000-$10,000
Čerpadlo na sladinu	10 – 250 m3/hod	2 – 250 kW	Liší se	$1,000-$100,000

Zařízení pro vaření mladiny

Varná konvice

• Vaří mladinu pro extrakci chutí, sterilizaci a koagulaci bílkovin
• Parní nebo přímotopné vytápění
• Vnitřní calandria nebo externí kotel
• Různé tvary – válce, tvary tun, pánve
• Míchadla pro míchání a vaření

Vířivá loď

• Odděluje proteinový kal a chmel
• Vířivý efekt pro tvorbu kalového kužele
• Snižuje přenos do fermentorů
• Lze integrovat s varnou konvicí nebo samostatnou nádrží

Provzdušňovač mladiny

• Provzdušňuje ochlazenou mladinu před kvašením kvasnic
• Potřebné pro zdravou fermentaci
• Různá provedení – podpovrchové míchačky, Venturiho trubice, na bázi trysek

Výměníky tepla

• Horkou mladinu ochlaďte na fermentační teplotu
• Deskové výměníky tepla nebo plášť a trubka
• Lze kombinovat s provzdušňovačem mladiny

Pumpy

• Čerpadla sladiny – přečerpávání do vířivky a výměníků
• Různé typy – odstředivé, PD, lalokové

Typ	Kapacita	Power	Velikost	Cenové rozpětí
Varná konvice	Dávky 5 – 250 hl	50 – 5000 kW	Liší se	$50,000-$2,000,000
Whirlpool	Sladěno s varnou konvicí	Malý	NA	$10,000-$500,000
Provzdušňovač mladiny	1000 – 100 000 hl/hod	2 – 250 kW	Liší se	$1,000-$100,000
Chladič mladiny	1000 – 100 000 hl/hod	50 – 5000 kW	Liší se	$10,000-$1,000,000
Čerpadlo na sladinu	10 – 250 m3/hod	2 – 250 kW	Liší se	$1,000-$100,000

Řídicí systémy varny

• Automatizovaná správa receptur a kontrola dávek
• Integruje motory, ventily, senzory, průtoky, hladiny a teploty
• Zlepšuje efektivitu, konzistenci, reporting a shodu
• Možnosti sahají od základních až po pokročilé funkce

Typ	Schopnosti	Cenové rozpětí
Manuální	Pouze základní měřidla	N/A
Poloautomatický	Základní sekvenční řízení	$10,000-$50,000
Automatický	Pokročilé obrazovky běhu, sběr dat	$50,000-$500,000

Zařízení pro fermentaci a zrání

Fermentace přeměňuje mladinu na pivo během dnů až týdnů prostřednictvím aktivity kvasinek. Zrání dále upravuje a čiří pivo před balením. Klíčová plavidla v této sekci jsou:

Fermentační nádrže

Funkce

• Fermentuje mladinu na pivo
• Uzavřené prostředí bez kyslíku pro čistou činnost kvasinek
• Regulace teploty pro optimální fermentaci

Typy

• Válcový – Nejběžnější, nižší poměr povrchu k objemu, kuželové nebo ploché dno, výška může přesahovat průměr objemu
• Náměstí – Kompaktnější půdorys, náročné odvodnění, omezená dostupnost
• OTEVŘENO – Starší, umožňuje přirozené zachycení kvasinek, riziko kontaminace, zřídka se používá pro velké pivovary

Konstrukce

• Nerezová ocel je standardní – odolná, nepropustná, odolná proti korozi, hygienická
• Speciální slitiny nabízejí zlepšenou odolnost proti korozi

Velikosti

• Přizpůsobte celkový objem nádrže a počet nádrží tak, aby odpovídaly dávkovým a ročním objemům
• Jednotlivé nádrže se mohou pohybovat od 50 hl do 2500 hl
• Optimální velikost vyvažuje flexibilitu a hospodárnost z rozsahu

Řízení teploty

• Pláště pro vytápění/chlazení pomocí glykolu nebo jiných teplonosných kapalin
• Nastavitelné podle kmene kvasinek a typu piva
• Přísná kontrola zlepšuje kvalitu a konzistenci

Řízení kvasinek

• Spodní kužel s ventilem pro odstranění kvasnicové kaše
• Špičkové průchody pro sušení droždí

Typ	Kapacita	Výška/průměr	Cenové rozpětí
Válcový	50 – 2500 hl	1:1 – 4:1 H:D	$10 000 – $500 000
Náměstí	50 – 2500 hl	NA	$10 000 – $500 000

Zrání tanky

Funkce

• Zrání piva po primárním kvašení
• Čiření a vývoj chuti
• Karbonizace pro sudové pivo nebo druhotné kvašení

Design a možnosti

• Podobné nerezové válcové nádrže s kónickým dnem
• Plášť pro regulaci teploty
• Mírné promíchání zlepšuje kondici a jasnost
• Nejste si jisti požadavky na úpravu? Nejprve nainstalujte menší nádrže.

Britové a Unitankové

• Kombinuje fermentaci, zrání a skladování
• Snižuje přenosy a riziko okysličení
• Vyšší kapitálové náklady, ale provozní výhody
• Nejlepší pro konzistentní produkty

Typ	Kapacita	Cenové rozpětí
Pouze zrání	50 – 2500 hl	$10 000 – $500 000
Brite/jednotka	50 – 2500 hl	$15 000 – $750 000

Systémy řízení kvasinek

• Zásobníky kvasnic – udržují zásobu kvasnic
• Smýkací a ořezové stanice – řeší přesun do fermentorů
• Monitoring – kontroluje životaschopnost a čistotu
• Propagace – pěstební systémy pro házení
• Automatizace snižuje otevřenou manipulaci.

Filtrační a stabilizační zařízení

Různé filtry a zařízení pomáhají čistit pivo, upravovat karbonizaci, zajišťovat mikrobiální stabilitu a připravovat světlé pivo k balení.

Filtrace

Typy

• Přednátěr – Křemelina a perlit medium
• Deska a rám – řada membránových desek
• Odstředivá – zvlákňovací sedimentace
• Crossflow – keramická membránová filtrace

Charakteristika

• Odstraňte kvasinky, částice zákalu, koloidy
• Upravte úroveň vyčeření z hrubé na sterilní
• Efektivita odebírání váhy, výkon, potřeby údržby

Úkon

• Několik fází od hrubého po konečné vyjasnění
• Předfiltry chrání jemnější membrány
• Systémy CIP se mezi dávkami čistí

Typ	Propustnost	Cenové rozpětí
Předběžná vrstva	50 – 500 hl/hod	$50 000 – $500 000
Deska a rám	10 – 250 hl/hod	$20 000 – $250 000
Odstředivý	10 – 250 hl/hod	$50 000 – $750 000
Crossflow	10 – 250 hl/hod	$75 000 – $1 000 000

Pasterizace

• Ohřívá pivo, aby se sterilizovalo a stabilizovalo
• Typicky 60-90 °C po dobu 15-60 minut
• Lepší stabilita chuti než samotná filtrace
• Tunelové nebo deskové systémy

Odstraňování oxidu uhličitého

• Odstraňuje přebytečný CO2 před balením
• Zabraňuje nadměrné karbonizaci a pěnění
• Odplyňovací kolony s řízením vakua, teploty, tlaku

Karbonizace

• Přidá CO2 za balený produkt
• Karbonizace nádrže Brite
• Inline karbonizace během plnění
• Úroveň závisí na stylu produktu

Světlé pivní nádrže

Kondicionované pivo se před balením převádí do světlých tanků.

• Chlazené skladování čeká na zabalení
• Vyjasnění prostřednictvím urovnání
• Karbonizace podle specifikace stylu
• Ochrana před vzduchem a znečištěním

Světlé typy nádrží

• Válcový – Standard pro skladování piva
• Proměnný tlak – Schopnost regulace karbonizace
• Britové - Kombinovaná fermentace a světlé funkce

Velikost a množství

• Celkový objem na základě výroby, plánu balení
• Jednotlivé nádrže od 50 – 1000 hl
• Více nádrží pro flexibilitu a čisticí cykly

Funkce

• Jmenovitý tlak ASME
• CIP sprejové koule
• Vstřikování a míchání CO2
• Chladící bundy
• Hladinové senzory

Typ	Kapacita	Cenové rozpětí
Válcový	50 – 1000 hl	$10 000 – $250 000
Proměnný tlak	50 – 1000 hl	$15 000 – $500 000
Brite/jednotka	50 – 1000 hl	$15 000 – $750 000

Balicí zařízení

Balicí linky plní pivo vysokou rychlostí do sudů, sudů, plechovek a lahví.

Stáčecí linka

Klíčové komponenty

• Myčka lahví – čistič a dezinfekce
• Plnička – automatické protitlaké plnicí ventily
• Capper – lisuje uzávěry na naplněné lahve
• Štítky – přední, zadní, krční štítky
• Packer – bedny plněné lahvemi

Rychlost linky a automatizace

• Až 120 000 lahví za hodinu (1500 případů/hod)
• Vysoký stupeň automatizace
• Servomotory a frekvenční měniče

Inline kontrola kvality

• Hladina naplnění, kontrola uzávěru, kontrola štítku
• Odmítá lahve s vadami
• Snižuje odpad

Změna

• Sady pro výměnu bez nářadí umožňují rychlou výměnu produktů
• Snižte prostoje mezi výrobními sériemi