Bể lên men thương mại: Hướng dẫn lựa chọn cho nhà máy bia và nhà máy nước giải khát

Một nhà máy bia chuyển từ lô 15 hL sang 40 hL gần đây đã nhận được hai báo giá cho những thiết bị trông giống hệt nhau: sáu máy lên men hình nón, áo khoác glycol, bóng phun CIP. Báo giá rẻ hơn có giá thấp hơn 22% và khoảng cách nằm ở ba dòng của bảng thông số kỹ thuật: độ che phủ của áo khoác trên hình nón, 304 thay vì 316L trên lớp vỏ ướt và áp suất thiết kế là 1 bar thay vì 2,5 bar. Không có con số nào trong số đó xuất hiện trên nhãn dung tích, nhưng cả ba đều quyết định liệu bể có thể cacbonat hay không, nó giữ nhiệt độ chặt như thế nào trong quá trình lên men nhanh và nó tồn tại được bao lâu trong hầm ẩm ướt vĩnh viễn.

Một bể lên men thương mại được xác định bởi bốn con số, không phải bởi kích thước của nó: khối lượng làm việc, diện tích bề mặt áo khoác so với nhiệt độ nước làm mát, áp suất thiết kế và độ hoàn thiện bề mặt của kim loại ướt. Dung tích danh nghĩa chỉ cho biết lượng chất lỏng chứa trong vỏ. Nếu bạn vẫn đang làm rõ các nguyên tắc cơ bản của tàu trước khi viết thông số kỹ thuật, lưu ý của chúng tôi về bể lên men làm gì đầu tiên đề cập đến những điều cơ bản về quy trình.

Khối lượng làm việc, khoảng trống và lập kế hoạch hàng loạt

Máy lên men được bán theo khối lượng danh nghĩa, vận hành theo khối lượng làm việc và được bảo vệ bởi khoảng trống. Trên bể 2.000 L, mẻ có thể sử dụng thường là 1.600 đến 1.700 L, vì quá trình lên men tích cực tạo ra bọt và nâng mức chất lỏng phải ở dưới bóng phun và dưới đỉnh của vùng làm mát. Đổ đầy bình tới 95% và bạn sẽ thất thoát sản phẩm qua cần xả hoặc van xả vào ngày krausen cao đầu tiên.

Thông số kỹ thuật nêu rõ "khối lượng làm việc 80% danh nghĩa, khoảng trống tối thiểu 20%" là thông số kỹ thuật mà bạn có thể thiết kế một hầm xung quanh. Thông số kỹ thuật chỉ đơn giản ghi "2.000 L" là con số tiếp thị. Yêu cầu thể tích làm việc tính bằng lít, tỷ lệ phần trăm khoảng trống phía trên và mức độ kết thúc của áo khoác phía trên hoặc vùng làm mát.

Áo khoác làm mát và kiểm soát nhiệt độ

Quyết định làm mát được thực hiện theo mét vuông diện tích áo khoác, không tính theo số lượng thùng. Một thiết bị lên men có một vùng duy nhất chỉ bao phủ vỏ hình trụ sẽ giữ được nhiệt độ từ 12 đến 15 °C một cách thoải mái và sau đó gặp khó khăn trong việc kéo bia 20 °C xuống 2 °C để tạo ra sự cố lạnh. Độ che phủ hình nón, áo khoác hai vùng và glycol được cung cấp ở nhiệt độ âm 4 đến âm 6 ° C cung cấp thêm động lực. Đối với các chương trình lager, khoảng 1,2 đến 1,5 mét vuông áo khoác trên 10 hL thể tích làm việc là điểm khởi đầu thực tế, cần được kiểm tra theo nhiệt độ glycol của chính bạn và thời gian va chạm mục tiêu.

Việc kiểm soát nhiệt độ riêng lẻ cho mỗi bình có chi phí ban đầu cao hơn và mang lại lợi ích một cách nhất quán. Trên một vòng lặp chung với một van điều khiển duy nhất, mọi thiết bị lên men đều hoạt động theo nhu cầu của các thiết bị lân cận. Với khả năng kiểm soát trên mỗi tàu, mỗi bể chứa điểm đặt riêng và nhà máy glycol có thể được điều chỉnh kích thước theo sự đa dạng thực tế thay vì tính đồng thời trong trường hợp xấu nhất.

Thiết bị lên men kiểm soát áp suất bọc ngoài Glycol cho rượu táo và bia lager Cho thấy cách kiểm soát glycol trên mỗi bình và van quay hỗ trợ quá trình lên men có áp suất và xử lý lạnh, trong khi xếp hạng áp suất xác định khả năng cacbonat hóa. Xem sản phẩm →

Áp suất thiết kế, cacbonat hóa và an toàn

Áp suất thiết kế quyết định những gì bạn có thể làm bên trong cùng một chiếc bình. Một bể chứa được đánh giá ở mức 0,5 bar sẽ lên men và có thể được đẩy bằng khí, nhưng việc cacbon hóa tới 2,5 thể tích CO2 trong bình đòi hỏi mức đánh giá cao hơn và đường dẫn xả được chứng nhận. Các bước phổ biến trên thị trường là 1 bar, 1,5 bar và 2,5 đến 3 bar; mỗi bước thay đổi độ dày thành, thiết kế hình nón hoặc đĩa và chi phí.

• Yêu cầu ba số liệu riêng biệt được ghi lại: áp suất thiết kế, áp suất thử và cài đặt van an toàn.
• Xác nhận xem bình được thiết kế như bình áp lực hay bình khí quyển có van một chiều.
• Kiểm tra xem người vận hành có thể tiếp cận đồng hồ đo, van an toàn và van mẫu một cách an toàn từ bệ máy hay không.

Lớp thép không gỉ và bề mặt hoàn thiện

304 xử lý dịch đường sạch, bia và hầu hết các dung dịch đường. 316L được chỉ định khi tiếp xúc với clorua, hàm lượng muối cao hơn, môi trường sữa, nước ép trái cây có tính axit hoặc chất tẩy rửa chứa clorua. Molypden trong 316L chống rỗ và loại "L" có hàm lượng carbon thấp bảo vệ các vùng hàn trong bình bị ướt trong phần lớn thời gian hoạt động của nó.

Độ hoàn thiện bề mặt, được đo bằng Ra, cũng quan trọng như hợp kim. Chỉ số Ra từ 0,8 µm trở lên trên bề mặt ướt mang lại kết quả có thể làm sạch được đối với các sản phẩm sữa, kombucha và công nghệ sinh học liền kề. Các mối hàn bên trong phải được mài phẳng và ngâm hoặc thụ động, không có kẽ hở để màng sinh học tồn tại sau chu trình giặt.

Thiết kế hợp vệ sinh và khả năng tương thích CIP

Hiệu suất CIP được thiết kế thành hình học. Một thiết bị phun có kích thước phù hợp với đường kính bể và được đặt sao cho tia phun chạm tới đỉnh hình nón và mặt dưới của đường dẫn sẽ làm sạch bình trong vòng 20 đến 30 phút với lưu lượng, nhiệt độ và nồng độ chính xác. Một thiết bị có kích thước nhỏ hơn sẽ để lại những vùng bóng tối, và những vùng bóng tối là nơi sinh ra của đợt vi khuẩn axit lactic tiếp theo.

Các điểm đáng ghi vào đơn đặt hàng: áp suất làm sạch 1,5 đến 2,5 bar trên thiết bị, kết nối ba kẹp hoặc DIN 11851, sàn dốc thoát nước đến một điểm thấp duy nhất, đường dẫn đủ rộng cho một người và van mẫu phía trên dòng chất lỏng thay vì trong vùng men.

Đơn vị hình nón cho sản xuất bia

Một bể lên men đơn vị và điều kiện trong một bình, đó là lý do tại sao hầu hết các nhà máy bia thủ công có dung tích từ 5 hL đến 100 hL đều tiêu chuẩn hóa chúng. Những thứ cần thiết là một hình nón 60 độ để thu thập men và thậm chí cả hệ thống thoát nước, một giá đỡ đặt phía trên lớp men, đá cacbonat, cổng dry-hop và van mẫu. Hình dạng hình nón cũng xác định lượng bia trong mà bạn thu hồi được trước khi hình nón men bị xáo trộn.

Thiết bị vệ sinh SS316L dành cho nhà máy bia thủ công quy mô lớn Bình chứa được đánh bóng bằng điện với CIP quay và cổng dry-hop phía trên hỗ trợ quá trình lên men và điều hòa kết hợp, giúp điều chỉnh số lượng thùng chứa phù hợp với lịch trình sản xuất bia đòi hỏi khắt khe. Xem sản phẩm →

Số lượng thùng tính theo lịch trình sản xuất bia chứ không tính theo diện tích sàn. Sản xuất bia năm lần một tuần với quá trình lên men kéo dài chín ngày cần ít nhất mười bình, cộng thêm một bình nữa để luân chuyển điều hòa hoặc làm sạch. Đánh giá thấp con số đó là lỗi phổ biến nhất trong hầm mới: xe tăng đến nơi, lịch trình được ghi và cả tải làm mát cũng như vòng quay CIP đều cho rằng số lượng xe tăng không tồn tại.

Thuế rượu vang, rượu táo và Kombucha

Bình chứa rượu vang, rượu táo và kombucha được chế tạo dựa trên các ưu tiên khác với thùng bia: đường dẫn rộng hơn để xử lý trái cây và bã, khuấy trộn nhẹ nhàng hơn trong quá trình ngâm và trong một số trường hợp, thiết kế có công suất thay đổi cho phép một thùng chạy ở mức đầy 60% hoặc 100% mà không làm giảm hiệu suất làm mát. Chiến lược oxy cũng đảo ngược, bởi vì kombucha và rượu táo sớm được hưởng lợi từ oxy được kiểm soát trong khi rượu cần được bảo vệ khỏi oxy sau quá trình lên men sơ cấp.

Bể lên men rượu có công suất thay đổi có nắp nổi Thiết kế nắp nổi giúp loại bỏ khoảng trống phía trên để bảo vệ hương thơm tinh tế đồng thời đáp ứng các mức đổ đầy khác nhau, đồng thời chia sẻ các phụ kiện hầm và quy trình làm sạch trong phạm vi bể. Xem sản phẩm →

Việc nhân giống nấm men bổ sung thêm yêu cầu riêng: bình vô trùng, thông khí, trộn đều với kiểm soát nhiệt độ chặt chẽ và các cổng có kích thước phù hợp với vệ sinh kiểu phòng thí nghiệm. Bởi vì gia đình này có chung vỏ, áo khoác và bệ vừa vặn với rộng hơn bể lên men rượu vang và rượu táo phạm vi, phụ tùng thay thế, miếng đệm và quy trình CIP luôn nhất quán trong toàn bộ hầm.

Danh sách kiểm tra thông số kỹ thuật trước khi bạn đặt hàng

1. Thể tích làm việc tính bằng lít, phần trăm khoảng trống phía trên và mức kết thúc vùng làm mát trên cùng.
2. Diện tích vỏ bọc trên 10 hL, số vùng, nhiệt độ cung cấp glycol và thời gian va chạm cần thiết.
3. Áp suất thiết kế, áp suất thử và cài đặt van giảm áp, mỗi loại được ghi lại riêng biệt.
4. Cấp độ hợp kim cho vỏ và vỏ ngoài, cùng với chỉ số Ra và tiêu chuẩn xử lý mối hàn.
5. Tiêu chuẩn kết nối, tốc độ dòng chảy của thiết bị phun, kích thước đường dẫn và vị trí van.
6. Phạm vi kiểm soát: kiểm soát nhiệt độ trên mỗi tàu, loại cảm biến, ghi dữ liệu và các điểm cảnh báo.

Chi phí, thời gian thực hiện và lập kế hoạch lắp đặt

Khoảng cách giá giữa các báo giá thường bắt nguồn từ bốn biến số ẩn: diện tích vỏ bọc, loại hợp kim, độ dày cách nhiệt và mức độ tự động hóa. Tàu rẻ hơn hiếm khi rẻ hơn cho cùng thông số kỹ thuật, vì vậy hãy yêu cầu mỗi nhà cung cấp báo giá theo cùng một lịch trình chi tiết đơn hàng trước khi so sánh tổng số. Các tàu tùy chỉnh thường chạy từ 10 đến 16 tuần kể từ khi phê duyệt bản vẽ, cộng với thời gian vận chuyển, trang bị và vận hành thử tại chỗ.

Lập kế hoạch lắp đặt là nơi dự án bị trượt. Chiều cao của hầm quyết định liệu một bể có thể đứng thẳng dưới hệ thống đường ống hay không, tải trọng trên sàn và các điểm neo phải được xác nhận trước khi giao hàng và đường ống glycol cần phải có kích thước phù hợp với tổng tải được kết nối thay vì mức trung bình. Việc xác nhận sớm ba mục đó giúp cho tuần vận hành được rút ngắn và có thể dự đoán được.

Nguyên tắc thực hành: mua bể lên men dựa trên dữ liệu quy trình của bạn chứ không phải dựa trên nhãn dung tích. Thể tích, diện tích vỏ bọc, mức áp suất và độ hoàn thiện là bốn con số quyết định xem hầm có hoạt động như kế hoạch trong năm đầu tiên hay không và liệu nó có còn hoạt động trong năm thứ mười hay không.