Bier brouwen is een ingewikkeld proces dat gespecialiseerde apparatuur voor bierbrouwen op grote schaal om op commerciële schaal bier te produceren. Voor grootschalige bierproductie is het van cruciaal belang om over het juiste brouwsysteem en de juiste componenten te beschikken om de verschillende stadia van het bierproductieproces efficiënt te beheren. Deze gids geeft een gedetailleerd overzicht van de belangrijkste apparatuur die nodig is voor grootschalige brouwerijactiviteiten, hun belangrijkste kenmerken, hoe je de juiste apparatuur selecteert, leveranciers, installatie en onderhoud.
Overzicht van grootschalige brouwapparatuur
De belangrijkste onderdelen van grootschalige bierbrouwapparatuur die nodig zijn voor grootschalige commerciële bierproductie zijn onder andere:
Tabel 1: Overzicht van de kerncomponenten van het brouwsysteem
| Uitrusting | Beschrijving |
|---|---|
| Brouwketel | De brouwketel of het brouwvat is een grote tank waarin het maischen, lauteren en wort koken plaatsvindt. Commerciële brouwketels zijn gemaakt van roestvrij staal en hebben een capaciteit van 10 tot 30 vaten. |
| Lauter | De maischketel scheidt het zoete wort van de graanbrij na het maischen. Hij bevat zeefjes met een valse bodem en verzamelbuizen om het wort af te tappen en de korrels vast te houden. |
| Filter | Het maischfilter is een alternatief voor de maischketel en zorgt voor snellere spoeltijden en een betere extractie-efficiëntie. |
| Wortkoeler | Een warmtewisselaar die gekookt wort snel afkoelt tot fermentatietemperaturen. Platenwarmtewisselaars worden vaak gebruikt. |
| Gistingstanks | Roestvrijstalen fermentoren van 30 tot 120 vaten maken bierfermentatie op commerciële schaal mogelijk. Gesloten, gekoelde en onder druk staande fermentoren helpen het proces onder controle te houden. |
| Heldere biertanks | Ze staan ook bekend als serveertanks en maken bezinking van gist na de gisting mogelijk. Het bier wordt hier gecarboniseerd en geklaard voor het wordt verpakt. |
| Filtratiesysteem | Verwijdert waasdeeltjes en gist uit bier na de gisting. Diepte- en membraanfiltratie worden gebruikt voor het polijsten en stabiliseren van bier. |
| Canning/bottellijn | Geautomatiseerde systemen voor het verpakken van bier in blikjes, flesjes of vaten. Inclusief etiketteerders, vulmachines, kroonmachines, verpakkers en palletiseermachines op basis van outputsnelheid. |
Bijkomende grootschalige bierbrouwapparatuur zoals graanverwerkingssystemen, wortbeluchtingssystemen, CIP-tanks, stoomgeneratoren, compressoren, koeltorens en glycolkoelers maken ook deel uit van grootschalige brouwerijen. Besturings- en automatiseringssystemen voor brouwerijen helpen bij de integratie van tanks, sensoren, kleppen, motoren en pompen voor een gestroomlijnde werking.
Soorten brouwsystemen
Grootschalige apparatuur voor het brouwen van bier kan worden geconfigureerd op basis van de eisen van de brouwerij:
Tabel 2: Soorten brouwsystemen
| Systeem | Beschrijving |
|---|---|
| Traditionele brouwerij | Heeft een aparte maischketel en lauterketel voor maischen en logen. Meer handmatige bediening. |
| Brewpub-systeem | Compacte brouwketel ideaal voor microbrouwerijen en brewpubs. Combineert een direct gestookte brouwketel en een enkelvoudige maischketel. Lagere capaciteiten tussen 1 en 5 vaten. |
| Geautomatiseerde brouwerij | Bevat een geïntegreerd maischfilter in plaats van een maischketel. Verwijdert continu verbruikte korrels. Hogere mate van automatisering met geavanceerde procesbesturing. |
| Megasysteem | Systeem met een hoge capaciteit van meer dan 100 vaten, voorzien van meerdere ketels en maischfilters. Ontworpen voor brouwen op zeer grote schaal. |
Belangrijkste kenmerken en parameters van de apparatuur
De specificaties en configuraties van grootschalige bierbrouwapparatuur beïnvloeden de algehele efficiëntie, kwaliteit en productiviteit van de brouwerij.
Tabel 3: Technische kenmerken van brouwapparatuur
| Uitrusting | Belangrijkste kenmerken |
|---|---|
| Brouwketel | Constructiemateriaal: roestvrij staal (304, 316L)
Volume capaciteit: 10 tot 600 vaten Direct vuur of met stoom verwarmd Kegel- of schotelbodemvorm Sanitaire armaturen: poorten, kleppen, kijkglazen, roerwerken |
| Mashketel/Verbrandertank | Roestvrijstalen of koperen constructie
Capaciteiten van 5 tot 20 vaten Valse bodem voor filtratie Harken voor het mengen van beslag Spoelarmen voor spoelen |
| Filter | Capaciteit van 25 tot 200 vaten
Onbeperkte afvloeiing Geautomatiseerde bediening met PLC Zelfreinigend via CIP |
| Gistingstanks | Roestvrijstalen sanitaire tanks
Maten van 30 tot 600 vaten Ommanteld en geïsoleerd Koelsysteem Druk |
| Bruine tanks | Roestvrijstalen tanks
Maten 10 tot 120 vaten Stapelbare configuratie Koelregeling Mengsysteem CIP-reiniging |
| Filtratie | Dieptefiltratie met diatomeeënaarde of pads
Polymere membraanfiltratie Automatisch terugspoelen Sterilisatie op zijn plaats |
| Inbliklijn | Kooldioxide doorspoelen
Naaitechnologie: extreem strakke naad Vullers: volumetrisch of overloop Capaciteit: 40 tot 450 blikken/minuut |
brouwapparatuur voor bier op grote schaal Toepassingen
De brouwvaten en -systemen zijn ontworpen voor specifieke toepassingen in het bierproductieproces:
Tabel 4: Gebruik van apparatuur bij het brouwen van bier
| Uitrusting | Toepassing in brouwproces |
|---|---|
| Mashketel | Het mengen van geplette mout met heet water om zetmeel om te zetten in suiker en smaken te extraheren. |
| Lauter | Het scheiden van zoete wort van afgewerkte korrels. |
| Brouwketel | Het koken van wort met hop voor aroma, bitterheid en bewaring. |
| Wortkoeler | Snel afkoelen van gekookt wort ter voorbereiding op fermentatie. |
| Gistingstanks | Gist toevoegen voor alcoholgisting en rijping. |
| Bruine tanks | Bieren carbonateren, klaren en conditioneren voor het verpakken. |
| Filtratiesysteem | Verwijderen van waasdeeltjes en gist na de gisting. |
| Inbliklijn | Bier afvullen in blikjes op hoge snelheid onder tegendruk. |
Vereisten voor afmetingen en afmetingen
Het is van vitaal belang dat de juiste apparatuur voor het brouwen van bier op grote schaal gebaseerd is op productiedoelen en beschikbare ruimte:
Tabel 5: Grootteparameters voor onderdelen van het brouwsysteem
| Uitrusting | Belangrijke overwegingen bij de dimensionering |
|---|---|
| Brouwhuis | Hoogte: 21 tot 24 ft
Lengte: 70 tot 90 ft Breedte: 20 tot 30 ft Vloeroppervlak: 2.000 tot 5.000 m² |
| Vaten voor brouwerijen | Verhouding hoogte/diameter: 2:1 tot 3:1
3000Toekomstige uitbreidingscapaciteit |
| Gistingstanks | Lengte/diameter verhouding: 2:1 tot 3:1
Plafondhoogte: 16 tot 30 ft |
| Serveertanks | Gegroepeerd op basis van biersoorten
2 tot 4 hoog gestapeld Voldoende looppaden |
| Verpakkingsgebied | Lengte: 40 tot 100 ft
Breedte: 20 tot 40 ft Plafondhoogte: 16 tot 24 ft |
Ontwerpnormen en specificaties
grootschalige bierbrouwinstallaties moeten voldoen aan strenge ontwerp- en constructienormen:
Tabel 6: Technische ontwerpnormen voor brouwapparatuur
| Standaard | Vereisten |
|---|---|
| Materialen | Roestvrij staalsoort: 304, 316L
Gladde oppervlakken Niet-giftig, niet-absorberend |
| Fabricage | ASME Code voor drukvaten
Overlassen op zones met hoge slijtage Interieur gepolijst tot korrel <150 |
| Sanitatie | Voldoet aan 3A hygiënische normen
Spleetvrij sanitair Gemakkelijk schoon te maken |
| Drukclassificatie | ASME gestempelde vaten
MAWP: tot 15 psig |
| Automatisering | Automatiseringssystemen van Allen-Bradley of Siemens
SCADA- en MES-integratie |
Leveranciers van grootschalige brouwapparatuur
Er zijn fabrikanten van grootschalige bierbrouwinstallaties en brouwerijtechnische bedrijven die commerciële bierbrouwsystemen leveren:
Tabel 7: Toonaangevende leveranciers van brouwapparatuur
| Bedrijf | Locatie | Product/Expertise |
|---|---|---|
| Paul Mueller Bedrijf | Springfield, MO, VS | Roestvrijstalen brouwtanks en apparatuur |
| JVNW | Canby, OR, VS | Brouwhuissystemen, gisting, bruistanks |
| Premier Roestvrijstalen Systemen | Escondido, CA, VS | Aangepaste roestvrije brouwerijen, tanks |
| Spike Brouwerij | Clackamas, OR, VS | Elektrische brouwketels, fermentoren, CIP |
| Prospero Uitrusting | New York, VS | Brouwerij procestechniek |
| Rolec Prozess en Brautechnik | Duitsland | Brouwfilters, brouwhuizen, fermentatie |
| GEA Groep | Duitsland | Complete brouwerij oplossingen |
| Criveller | Canada | Fabricage van brouwerijen, fermentatie |
De prijs is afhankelijk van capaciteit, automatiseringsfuncties en maatwerk. Het kopen van complete systemen van één leverancier kan voordelen bieden ten opzichte van een gefragmenteerde aanpak.
Vereisten voor installatie en lay-out
De juiste installatie en indeling van de grootschalige bierbrouwapparatuur maakt een efficiënte werking mogelijk:
Tabel 8: Installatiefactoren brouwerijapparatuur
| Overweging | Details |
|---|---|
| Fundering van apparatuur | Gewapend betonnen funderingen voor apparatuurbelasting |
| Vloeren | Schuin aflopend naar greppels voor drainage
Slipvaste, zuurbestendige afwerking |
| Ruimte boven het hoofd | Voldoende ruimte boven het hoofd voor schepen, pijpleidingen, kranen |
| Toegang tot service | Open lay-out voor toegang tot apparatuur
Loopplanken en platforms voor tanks |
| Nutsbedrijven | Stoom-, water-, gas- en elektriciteitsleidingen |
| Mechanisch | Ventilatie, koelsystemen, perslucht |
| Elektrisch | Paneelborden, scheidingsschakelaars, starre leidingen |
| Automatisering | Touchscreen panelen, sensoren, netwerkbedrading |
De apparatuur moet logisch worden opgesteld op basis van het brouwproces. Er is voldoende ruimte nodig voor leidingen, pompen, kleppen en andere hardware.
Bediening en onderhoud
Om grootschalige bierbrouwinstallaties optimaal te laten presteren, is een goede werking en preventief onderhoud vereist:
Tabel 9: Bediening en onderhoud van brouwapparatuur
| Activiteit | Frequentie |
|---|---|
| Kalibratie | Sensoren en meetapparatuur jaarlijks kalibreren |
| Inspectie | Dagelijkse visuele controles op lekken, schade, slijtage |
| Smering | Pompen, motoren, lagers, aandrijvingen smeren volgens OEM |
| CIP-cycli | Dagelijkse geautomatiseerde clean-in-place reiniging |
| Preventief onderhoud | Regelmatig PM-programma volgens OEM-handleidingen |
| Apparatuur logboeken | Registreer bedrijfsparameters, onderhoud, problemen |
| Opleiding van personeel | Train teams op procedures en veiligheid |
| Slijtageonderdelen | Afdichtingen, pakkingen, schermen regelmatig vervangen |
| Tankreiniging | Driemaandelijkse handmatige reiniging van fermentoren |
Onverwachte stilstand kan tot een minimum worden beperkt door gepland onderhoud, training van personeel en beschikbaarheid van reserveonderdelen.
Een leverancier van brouwerijapparatuur kiezen
Het kiezen van een leverancier van apparatuur voor grootschalige bierbrouwerijen is de sleutel tot het succesvol uitvoeren van een brouwerijproject:
Tabel 10: Hoe een leverancier van brouwerijapparatuur selecteren
| Factor | Beoordelingscriteria |
|---|---|
| Relevante ervaring | Jarenlange ervaring met het bouwen van commerciële brouwerijen |
| Engineering-expertise | Eigen engineeringteam voor brouwhuisontwerp |
| Productiemogelijkheden | Mogelijkheden voor interne fabricage en kwaliteitscontrole |
| Projectbeheer | Gestructureerde projectmanagementmethodologie |
| Aanpassing | Mogelijkheid om schepen en lay-outs aan te passen |
| Automatiseringsmogelijkheden | Geavanceerde automatiseringsoplossingen voor brouwerijen |
| Installatiediensten | Ervaren bemanning voor professionele installatie |
| Voortdurende ondersteuning | Onderhoudscontracten en lokale aanwezigheid |
| Referenties | Reputatie gebaseerd op referenties en getuigenissen van klanten |
| Financiële stabiliteit | Stabiel bedrijf met solide financiële staat van dienst |
Begin met een eerste doorlichting door middel van verzoeken om informatie, gevolgd door voorstellen van meerdere leveranciers. Vergelijk capaciteiten, ervaring, diensten en kosten. Bezoek de faciliteiten van de leverancier, bestaande systeeminstallaties en activiteiten van de klant.
Voordelen van kant-en-klare brouwsystemen
De aankoop van een kant-en-klaar brouwsysteem kan de implementatie stroomlijnen in plaats van een losse aanpak:
Tabel 11: Voordelen van kant-en-klare brouwoplossingen
| Voordeel | Beschrijving |
|---|---|
| Eén verantwoordelijk punt | Verantwoordelijkheid en coördinatie van één leverancier van apparatuur |
| Procesoptimalisatie | Het hele systeem is ontworpen om efficiënt samen te werken |
| Uitbreidingsgemak | Schaalbare oplossingen voor incrementele capaciteitsgroei |
| Expertise en ondersteuning | Gebruikmaken van engineering en projectexpertise van leveranciers |
| Kostenbesparingen | Lagere kosten door gestandaardiseerde fabricage |
| Vereenvoudigde installatie | Geïntegreerde levering en plaatsing van apparatuur |
Dankzij kant-en-klare systemen kunnen brouwers hun activiteiten sneller opstarten en het productieproces optimaliseren.
Beperkingen van prefab systemen
Hoewel kant-en-klare brouwerijen voordelen bieden, moeten brouwers zich bewust zijn van mogelijke nadelen:
Tabel 12: Nadelen van kant-en-klare brouwsystemen
| Beperking | Beschrijving |
|---|---|
| Minder maatwerk | Beperkte mogelijkheid om schepen en lay-out aan te passen |
| Afhankelijkheid van de verkoper | Vastzitten aan de apparatuurstandaarden van één leverancier |
| Voorafgaande kosten | Grote initiële kapitaaluitgaven |
| Beheer van veranderingen | Brouwpraktijken aanpassen aan nieuwe systeemparameters |
| Vereisten voor training | Uitgebreide training nodig voor brouwers op nieuwe apparatuur |
| Beperkte controle | Minder controle over details van systeemconfiguratie |
Gebrek aan flexibiliteit en maatwerk kunnen gestandaardiseerde systemen minder geschikt maken voor sommige brouwerijen.
Kostenanalyse van commerciële brouwapparatuur
De totale uitrustingskosten van een commercieel brouwerijsysteem worden bepaald door meerdere factoren:
Tabel 13: Typische kostenfactoren voor apparatuur
| Type | Kostenoverwegingen |
|---|---|
| Kosten basisuitrusting | Capaciteit, constructiemateriaal, mate van automatisering |
| Aanvullende apparatuur | Graanverwerking, CIP, koelsystemen, besturingen |
| Vracht | Kosten hoger voor geïmporteerde apparatuur |
| Invoerrechten | Van toepassing op geïmporteerde systemen |
| Installatie | Beton, mechanische, elektrische vereisten |
| Engineering | Procestechnische kosten |
De prijzen van apparatuur variëren ook afhankelijk van de regio en de dynamiek van de marktvraag. Typische kostenbereiken:
Tabel 14: Voorbeeldschattingen van prijzen
| Uitrusting | Indicatieve prijsklasse |
|---|---|
| 10 vat brouwerij | $150.000 tot $250.000 |
| 50 vat brouwerij | $700.000 tot $1,2 miljoen |
| 100 vat brouwerij | $1,5 miljoen tot $2,5 miljoen |
| 1.000 vat brouwerij | $5 miljoen tot $8 miljoen |
De prijs is afhankelijk van de reikwijdte van het project en de precieze capaciteiten. Vraag formele offertes aan bij leveranciers.
FAQs
Enkele veelgestelde vragen over commerciële bierbrouwsystemen:
V: Wat zijn de voor- en nadelen van direct vuur versus stoomgestookte waterkokers?
A: Directvuurketels zijn nauwkeuriger te regelen en worden sneller verhit, maar hebben meer onderhoud nodig. Stoomketels zijn veiliger en eenvoudiger te regelen, maar ze verwarmen langzamer.
V: Hoeveel fermentoren en brietanks moet een brouwerij hebben?
A: Een gebruikelijke verhouding is 3 fermentoren en 2 serveertanks per 1 brouwhuis. Maar optimaliseer op basis van het aantal producten, de verpakking en de productieplanning.
V: Moet je brouwapparatuur in eigen land kopen of importeren?
A: Binnenlandse producten bieden betere ondersteuning terwijl geïmporteerde producten lagere kosten hebben. Kies op basis van kwaliteit, prijs en relaties.
V: Welke mate van automatisering is optimaal voor een brouwerij?
A: Zorg voor een balans tussen automatisering en flexibiliteit. Zoek naar halfautomatische systemen met handmatige bediening voor maischen, wortkoken, schoonmaken, enz.
V: Hoeveel ruimte is er nodig voor een commerciële brouwerij?
A: Reken 2.000 tot 5.000 sq ft voor een brouwinstallatie van 10 tot 50 vaten, inclusief werkruimte. Schaal overeenkomstig op voor grotere systemen.
V: Moeten brouwerijen gebruikte of nieuwe apparatuur kopen?
A: Gebruikte apparatuur kost minder, maar brengt risico's met zich mee. Inspecteer zorgvuldig op corrosie en schade. Nieuw biedt betrouwbaarheid en garantie.
Conclusie
Het implementeren van een efficiënt brouwsysteem op grote schaal vereist zorgvuldige planning en selectie van apparatuur om de productiedoelen te halen. Door de beste brouwpraktijken te volgen bij het ontwerpen van het systeem, de aankoop bij gekwalificeerde leveranciers, de juiste installatie en preventief onderhoud, kunnen brouwerijen probleemloos werken op grote schaal. Hoewel kant-en-klare systemen voordelen bieden zoals coördinatie via één bron en geoptimaliseerde processen, moeten de beperkingen rond maatwerk geëvalueerd worden. Door de kenmerken van de apparatuur, de technologie, de leveranciers, de kosten en de installatievereisten te beoordelen zoals beschreven in deze gids, kunnen brouwers een brouwinstallatie bouwen die op maat gemaakt is voor hun specifieke brouwbehoeften en -doelen.
Meer weten over brouwapparatuur