Installazione di un nuovo impianto di propagazione del lievito. Darguner Brauerei fa parte di Danish Brewery Group Harboes Bryggeri A/S e ha sede a Dargun, Meclemburgo-Pomerania Anteriore. All'inizio del 2011, la birreria ha deciso di installare un nuovo impianto di propagazione del lievito di GEA Brewery Systems. Questo nuovo impianto offre lievito di coltura pura per birre a bassa fermentazione e rappresenta una parte essenziale del processo di preparazione della birra a Dargun.

Attenzione per l'innovazione e la creazione di valore

Darguner Brauerei

L'aggiornamento tecnico della birreria è iniziato nel 1991, con l'installazione di una linea di riempimento per lattine. Nel 1992 sono seguiti la sala di cottura, la cantina di fermentazione e stoccaggio con unità di propagazione del lievito, nonché l'impianto di filtrazione e trattamento dell'acqua per una capacità annua di circa 350.000 hl di birra venduta. Parallelamente, la linea di imbottigliamento in vetro e il laboratorio interno sono stati messi in funzione. La prima fase di espansione è stata infine completata con la costruzione di un deposito. Negli anni 1996/1997, la capacità di birrificazione è stata aumentata a circa 700.000 hl.

Nel 2003, Darguner Brauerei è stato uno dei primi birrifici in Germania a utilizzare bottiglie in PET per il riempimento della birra. Al contempo, si è lavorato per aumentare la capacità del birrificio ed è stata espansa la capacità di stoccaggio. Con questo progetto, la capacità del birrificio ha potuto essere più che raddoppiata nel 2005.

Oggi, la capacità di produzione a Dargun è di circa 1,8 milioni di ettolitri all'anno. Quindi, il birrificio è una delle più grandi strutture di birrificazione in Germania. Grazie ai continui nuovi investimenti e alla modernizzazione, Darguner Brauerei oggi è un birrificio moderno e tecnicamente avanzato.

La tecnologia moderna consente il controllo preciso dei processi di produzione e quindi la preparazione di birra della massima qualità, prodotta nel rispetto della Purity Law del 1516. Vengono utilizzate solo le migliori materie prime. In questo modo, l'elevata qualità del prodotto viene garantita costantemente.

Vitalità del lievito: prerequisito per una qualità elevata costante della birra
All'inizio del 2011, i birrai di Dargun hanno deciso di installare un nuovo impianto di propagazione del lievito di GEA.

Per una capacità della sala di cottura di 70 varietà a settimana con una quantità produttiva di 400 hl, Darguner Brauerei necessita di un'alimentazione ottimale di lievito di propagazione fresco per soddisfare i requisiti qualitativi, come l'inizio rapido della fermentazione e l'ottimizzazione dei tempi di fermentazione e naturalmente, per preservare l'elevata qualità della birra. Il nuovo impianto di propagazione completamente automatizzato dovrebbe fornire una concentrazione di 120 milioni di cellule di lievito per millimetro di lievito di coltura.

Progettazione di processo sofisticata di GEA
GEA ha progettato l'impianto come sistema a due serbatoi. In base al numero di cicli di preparazione a settimana e alla quantità di mosto prodotto, il volume lordo del propagatore e del serbatoio di assimilazione era di 16 hl e 340 hl. Il birrificio ha fornito una nuova sala separata per l'attrezzatura, dove poter installare il sistema di propagazione incluso il corrispettivo impianto CIP monouso. Il collegamento della sala di propagazione alla linea del mosto esistente è stato realizzato tramite un bypass.

Entrambi i serbatoi sono progettati come tini pressurizzati e sono dotati di raccordi appropriati. Quindi, è possibile effettuare sia la pulizia a caldo che la sterilizzazione di entrambi i serbatoi. Nell'impianto di tubazione dell'attrezzatura di propagazione, sono state utilizzate valvole a doppia sede VARIVENT® con sistema di feedback T.VIS® di GEA. La regolazione della pressione e la pulizia del serbatoio sono eseguiti dall'impianto VARITOP®. I raccordi automatici del gas controllano il CIP e l'erogazione di gas, dotata di una linea CIP dell'aria sterile di mescolatura e dell'aria di scarico. I raccordi del gas sono integrati nel processo di pulizia automatica.

Controllo del processo

Impianto di propagazione del lievito GEA

Il controllo della nuova attrezzatura di propagazione del lievito è stato integrato nell'impianto di controllo esistente della cantina di fermentazione. L'integrazione software e la messa in servizio sono state effettuate dal birrificio con il supporto tecnologico dei mastri birrari di GEA. Grazie alla preparazione perfetta e alla cooperazione eccellente con il team di Darguner Brauerei, la messa in servizio ha richiesto solo 5 giorni.

Il propagatore viene dapprima riempito con 7–8 hl di mosto freddo. Durante la fase di sterilizzazione, il mosto nel tino viene riscaldato fino a una temperatura >105 °C per circa 30 minuti e quindi raffreddato nuovamente a 15 – 20 °C. La sterilizzazione e il raffreddamento del contenuto del serbatoio vengono effettuati tramite superfici di riscaldamento e di raffreddamento nell'involucro del serbatoio. Dopo l'aerazione, il propagatore viene inoculato con lievito di laboratorio dal flacone Carlsberg e viene areato continuamente fino al raggiungimento della conta di cellule di lievito ottimale.

L'aerazione avviene tramite un tubo di aerazione (aria sterile viene condotta nel serbatoio dal basso). L'impianto di trasferimento fornito da GEA è caratterizzato da forze di taglio ridotte e garantisce una distribuzione fine delle bolle d'aria, producendo un assorbimento di ossigeno ottimale da parte delle cellule di lievito.

La concentrazione di lievito è determinata dal laboratorio tramite la camera di conteggio Thoma. Con una regolazione precisa dei parametri di processo, è possibile ottenere risultati riproducibili.

Quando la concentrazione di cellule di lievito richiesta viene raggiunta nell'alta pressione, il contenuto del propagatore viene trasferito dalla pompa di ricircolo nel serbatoio di assimilazione, che è già riempito con 52 hl di mosto freddo sterile. Quindi il propagatore viene svuotato completamente e pulito. In seguito, è di nuovo immediatamente disponibile per la propagazione successiva. Quando nell'assimilatore viene raggiunto il conteggio di cellule di lievito ottimale richiesto (120 – 160 milioni di cellule di lievito per ml), ulteriori 165 ettolitri di lievito freddo sono aggiunti per raggiungere il volume di coltura. Dopo aver usato il lievito di propagazione per la coltura, l'assimilatore viene pulito e sterilizzato o un residuo di 35 hl di sospensione di lievito viene lasciato nel serbatoio e quindi utilizzato per un'altra assimilazione. Il lievito di coltura derivante da questo secondo passaggio di assimilazione si adatta più facilmente alle condizioni del processo.

Il lievito nell'assimilatore può essere fatto circolare attraverso una pompa di ricircolo fino a otto volte al giorno. L'ingresso si trova nell'involucro e tiene in considerazione l'angolo di miscelazione e i livelli di riempimento ottimali. Questo produce una rotazione del contenuto del serbatoio, oltre a un migliore trasferimento del calore sulla parete del serbatoio e a una maggiore uniformità del contenuto del serbatoio.

Questa procedura tiene in considerazione il volume rimanente di 35 hl nel serbatoio dopo lo svuotamento. Questa quantità viene utilizzata per il ciclo di propagazione successivo, ovvero per la produzione del prossimo lotto. In questo modo, le cellule di lievito sono già adattate alla condizioni del processo nel serbatoio di propagazione, garantendo un risparmio di tempo.

Come nel propagatore, anche l'aerazione nell'assimilatore viene effettuata con un tubo di aerazione verticale nel cono. I tassi di aerazione vengono regolate al processo e possono essere variate in un ampio intervallo. Con l'aerazione a intervalli, l'erogazione di aria è ottimizzata e la formazione di schiuma viene ridotta. In combinazione con il processo di omogeneizzazione speciale, le bolle di aria fini possono essere mantenute nella sospensione per un tempo maggiore e grazie a questo è possibile ottenere un trasferimento della massa migliore. Questo metodo consente di aumentare l'attività metabolica delle cellule di lievito, di migliorare la vitalità del lievito e di ottenere una riduzione dello spazio vuoto superiore nei serbatoi di processo.

Risultati dopo un anno
Con questa nuova generazione di impianti di propagazione del lievito di GEA, il birrificio conferma i seguenti risultati dopo oltre 12 mesi di produzione continua:
• Concentrazioni di lievito di 120 – 160 milioni di cellule di lievito per ml (140 milioni di cellule di lievito per ml in media)
• Migliore vitalità del lievito
• Tempi di propagazione ridotti
• Controllo di processo sicuro grazie all'automazione completa
• Elevato livello di sicurezza microbiologica, poiché i principi Hygienic Design (linee guida EHEDG) vengono seguiti in tutto l'impianto
• Riduzione della manodopera richiesta
• Elevata qualità sensoriale della birra immutata

Conclusione
L'innovativo impianto di propagazione del lievito GEA presso Darguner Brauerei è stato installato e messo in servizio in 4 settimane. Grazie al controllo del processo ottimizzato, è stato possibile adattare il processo di produzione al processo generale nel birrificio ed è stato possibile raggiungere gli obiettivi stipulati dal cliente. Il nuovo impianto è ora una parte essenziale del processo di produzione della birra a Dargun.

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