Darguner Brauerei — Instalacja nowego systemu propagacji drożdży
Instalacja nowego systemu propagacji drożdży Browar Darguner Brauerei wchodzi w skład duńskiej grupy browarniczej Harboes Bryggeri A/S i jest zlokalizowany w Dargun, w Meklemburgii-Pomorzu Przednim. Na początku 2011 roku browar postanowił zainstalować nowy system propagacji drożdży z GEA Brewery Systems. Ten nowy system dostarcza czyste kultury drożdży dla piw fermentacji dolnej i stanowi kluczową część warzenia piwa w Dargun.
Koncentracja na innowacyjności i tworzeniu wartości
Modernizacja techniczna browaru rozpoczęła się w 1991 roku montażem linii do puszkowania. W 1992 roku doszły do tego warzelnia, piwnica do fermentacji i piwnica leżakowa z systemem propagacji drożdży, jak również instalacja do filtracji i uzdatniania wody o rocznej zdolności produkcyjnej około 350 000 hl piwa przeznaczonego na sprzedaż. Równocześnie uruchomiono linię rozlewniczą do butelek szklanych oraz wewnętrzne laboratorium. Pierwsza faza rozbudowy zakończyła się budową magazynu. W latach 1996/1997 zwiększono zdolność warzenia piwa do około 700 000 hl.
W 2003 roku browar Darguner Brauerei rozpoczął rozlewanie piwa do butelek PET jako jeden z pierwszych browarów w Niemczech. W tym samym czasie pracowano nad podniesieniem wydajności warzelni i zwiększono zdolność magazynowania. Dzięki temu projektowi można było więcej niż podwoić zdolność magazynowania w 2005 roku.
Obecnie zdolność produkcyjna w Dargun wynosi około 1,8 mln hektolitrów rocznie. Zatem jest to jeden z największych zakładów warzących piwo w Niemczech. Z uwagi na ciągłe nowe inwestycje i modernizację, browar Darguner Brauerei jest obecnie nowoczesnym i dobrze wyposażonym technicznie browarem.
Nowoczesna technologia umożliwia precyzyjną kontrolę procesów produkcji, a zatem produkcję najwyższej jakości piw — warzonych zgodnie z prawem czystości z 1516 roku. Stosowane są wyłącznie najlepsze surowce. W ten sposób stale zapewnia się wysoką jakość produktu.
Żywotność drożdży — warunek wstępny dla niezmiennie wysokiej jakości piwa
Na początku 2011 roku piwowarzy w Dargun postanowili zainstalować nowy system propagacji drożdży dostarczony przez GEA.
W celu uzyskania wydajności warzelni sięgającej 70 partii piwa tygodniowo z ilością wylania wynoszącą 400 hl, browar Darguner Brauerei potrzebował optymalnej dostawy świeżo propagowanych drożdży, aby spełnić wymogi jakościowe, takie jak szybkie rozpoczęcie fermentacji, optymalizacja czasu fermentacji i oczywiście po to, aby utrzymać wysoką jakość piwa. Nowy, w pełni zautomatyzowany system propagacji powinien zapewniać stężenie 120 mln komórek drożdży na mililitr drożdży do fermentacji.
Zaawansowana inżynieria procesowa od GEA
GEA zaprojektowała dwuzbiornikowy system. Zgodnie z ilością partii piwa na tydzień oraz ilością wylania brzeczki, objętość brutto propagatora i zbiornika do asymilacji wynosiła odpowiednio 16 hl i 340 hl. Browar zapewnił nowe, osobne pomieszczenie na wyposażenie, w którym można było ustawić nowy system propagacji wraz z jego własną jednorazową instalacją do czyszczenia w obiegu zamkniętym (CIP). Połączenia pomieszczenia do propagacji z istniejącą linią brzeczki dokonano za pomocą obejścia.
Obydwa zbiorniki zaprojektowano jako zbiorniki ciśnieniowe wyposażone w odpowiednią armaturę. W ten sposób możliwe jest czyszczenie na gorąco, jak również sterylizacja obydwu zbiorników. W systemie orurowania wyposażenia do propagacji zastosowano zawory podwójne VARIVENT® z systemem sprzężenia zwrotnego T.VIS® od GEA. Za regulację ciśnienia i czyszczenie zbiorników odpowiada system VARITOP®. Automatyczna armatura gazowa steruje czyszczeniem w obiegu zamkniętym (CIP) oraz dostawą gazu. Jest wyposażona w sterylne powietrze do wstępnego czyszczenia w obiegu zamkniętym oraz linię powietrza wylotowego. Armatura gazowa jest zintegrowana z automatycznym procesem czyszczenia.
Sterowanie procesem
Sterowanie nowym wyposażeniem do propagacji drożdży zintegrowano w ramach istniejącego systemu sterowania piwnicy do fermentacji. Integrację oprogramowania i rozruch przeprowadził browar ze wsparciem technicznym ze strony browarników GEA. Dzięki doskonałemu przygotowaniu oraz wzorowej współpracy z zespołem Darguner Brauerei rozruch zajął zaledwie 5 dni.
Propagator napełnia się najpierw 7 — 8 hl zimnej brzeczki. Na etapie sterylizacji brzeczka w zbiorniku jest podgrzewana do temperatury >105°C przez około 30 minut a następnie zostaje ponownie schłodzona do 15 – 20°C. Sterylizacja i chłodzenie zawartości zbiornika odbywa się za pomocą powierzchni ogrzewających i chłodzących w płaszczu zbiornika. Po napowietrzeniu propagator zostaje zaszczepiony drożdżami laboratoryjnymi z kolby Carlsberga i jest napowietrzany w sposób ciągły, aż do uzyskania optymalnej liczby komórek drożdży.
Napowietrzanie odbywa się za pomocą rury do napowietrzania (sterylne powietrze jest doprowadzane do zbiornika od dołu). System transportu dostarczony przez GEA charakteryzuje się niskimi siłami ścinania i zapewnia dokładną dystrybucję pęcherzyków powietrza, co prowadzi do optymalnego pobierania tlenu przez komórki drożdży.
Stężenie drożdży zostaje określone w laboratorium za pomocą komory liczącej Thoma. Dzięki precyzyjnej regulacji parametrów procesu można uzyskać powtarzalne rezultaty.
Gdy pożądane stężenie komórek drożdży na etapie wysokiego ciśnienia zostanie osiągnięte, zawartość propagatora zostaje przetransportowana przez pompę cyrkulacyjną do zbiornika asymilacyjnego, który już jest napełniony 52 hl sterylnej zimnej brzeczki. Następnie propagator zostaje całkowicie opróżniony i wyczyszczony. Po tym jest od razu ponownie gotowy do kolejnej propagacji. Gdy pożądana optymalna ilość komórek drożdży (120 – 160 mln komórek drożdży na ml) zostanie osiągnięta w asymilatorze, dodaje się kolejne 165 hektolitrów zimnej brzeczki, aby osiągnąć objętość fermentacji. Po tym jak drożdże z propagacji użyto do fermentacji, asymilator zostaje albo wyczyszczony i poddany sterylizacji, albo pozostałe 35 hl zawiesiny drożdży pozostawia się w zbiorniku, aby wykorzystać je do kolejnej asymilacji. Drożdże do fermentacji powstałe wskutek tego drugiego etapu asymilacji są lepiej przystosowane do warunków procesu.
Drożdże w asymilatorze mogą trafiać do obiegu w rurze cyrkulacyjnej do ośmiu razy dziennie. Wlot znajduje się w płaszczu — z uwzględnieniem optymalnego kąta mieszania i poziomu napełnienia. Prowadzi to do obrotu zawartości zbiornika, jak również do lepszej wymiany ciepła przy ścianie zbiornika oraz lepszej jednorodności zawartości zbiornika.
To rozwiązanie uwzględnia pozostałą w zbiorniku objętość 35 hl po jego opróżnieniu. Ta ilość służy do kolejnego cyklu propagacji, tzn. do produkcji kolejnej partii. W ten sposób komórki drożdży są już przystosowane do warunków przetwórczych w zbiorniku do propagacji, co daje oszczędność czasu.
Podobnie jak w propagatorze, napowietrzanie w asymilatorze także odbywa się z użyciem pionowej rury do napowietrzania w stożku. Tempo napowietrzania jest dostosowywane do procesu i może być zmienianie w szerokim zakresie. Dzięki napowietrzaniu z przerwami optymalizuje się dostawę powietrza i redukuje tworzenie piany. W połączeniu ze specjalnym procesem homogenizacji, drobne pęcherzyki powietrza można zatrzymać w zawiesinie na dłuższy czas, a zatem można uzyskać lepszy transport masy. Metoda ta zwiększa aktywność metaboliczną komórek drożdży, poprawia żywotność drożdży i wreszcie, umożliwia redukcję wolnej przestrzeni w zbiornikach do przetwarzania.
Rezultaty po jednym roku
Dzięki tej nowej generacji systemów propagacji drożdży z GEA browar potwierdza następujące rezultaty po ponad 12 miesiącach ciągłej produkcji:
• Stężenie drożdży wynoszące 120 – 160 mln komórek drożdży na ml (średnio 140 mln komórek drożdży na ml)
• Lepsza żywotność drożdży
• Krótki czas propagacji
• Bezpieczne sterowanie procesem dzięki pełnej automatyzacji
• Wysoki poziom bezpieczeństwa mikrobiologicznego, ponieważ przestrzega się zasad higienicznej konstrukcji (wytyczne EHEDG) w całej instalacji
• Niskie zapotrzebowanie na personel
• Piwo o niezmiennie wysokich właściwościach organoleptycznych
Wnioski
Innowacyjny system propagacji drożdży GEA w Darguner Brauerei został zainstalowany i oddany do eksploatacji w ciągu 4 tygodni. Dzięki zoptymalizowanemu sterowaniu procesem propagację można było dostosować do całego procesu w browarze, a cele określone przez klienta można było w pełni osiągnąć. Nowy system stanowi obecnie kluczową część procesu warzenia piwa w Dargun.
Darguner Brauerei
