Systemy automatyki i nadzoru w produkcji piwa, to bardzo szerokie możliwości usprawnienia i optymalizacji procesu. Wykorzystując odpowiednie narzędzia pomiarowe, zyskujemy szanse na rozwój małych i średnich browarów, gdzie tradycja tego rzemiosła stanowi największą wartość. Współczesna technika wcale nie musi stać w opozycji do dziedzictwa sztuki piwowarskiej, jak to niejednokrotnie bywa u wielkich producentów.
Kiedy i gdzie stosować monitoring procesu produkcji piwa ?
Proporcje surowców
Zachowanie odpowiednich proporcji poszczególnych surowców to pierwszy krok w kierunku powtarzalności piwa (czyt. zachowaniu jakości). Współczesna rozwiązania z zakresu automatyki pozwalają w czasie rzeczywistym ważyć (nie warzyć!) ilość słodu w zasypie czy objętość wody na etapie zacierania. Wykorzystanie czujników przepływowych czy przetworników wagowych sprzężonych z układem sterującym, pozwoli czuwać nad zachowaniem określonej proporcji zasypu, nawet jeśli w tym czasie piwowar popada w zadumę nad nową recepturą.
Zacieranie
Na tym etapie już śmiało możemy rozkręcić się w naszej drodze do pełnej kontroli procesu. Ten etap, to nic innego jak sporządzanie roztworu (zacieru) zachowując jego właściwe parametry. Zmierzona wartość PH w tym momencie pozwala ocenić jego wpływ na docelowy smak i kolor piwa. Obecnie na rynku dostępne są urządzenia pozwalające na przepływowy pomiar tego parametru, przy czym w zależności od otrzymanego wyniku istnieje możliwość modyfikacji PH roztworu przez dodanie odpowiednich substancji zmieniających kwasowość.
Właściwe PH zacieru powinno oscylować w granicach 5.0-6.0 PH, odczyt tego parametru możliwy jest dzięki PH-metrom.
W dalszej kolejności na etapie zacierania znaczącą rolę odgrywa kontrolowanie czasu i temperatury. Kontrola temperatury zacierania oraz długość poszczególnych przerw umożliwia zachowanie dokładnie zaplanowanej receptury. Usprawnienie tych czynności nie stanowi dużego wyzwania dla automatyka. Utrzymanie stabilnej temperatury ma kluczowe znaczenie dla końcowego smaku piwa. Skutki przekroczenia czasu czy temperatury poza zaplanowaną wartość są nieodwracalne i mimo, że końcowy produkt niekoniecznie musi wylądować w zlewie, warto mieć nad tym kontrolę.
Wysładzanie i filtracja
Po etapie zacierania przechodzimy do wysładzania, etap żmudny i mało emocjonujący ale konieczny! Zacier powinien posiadać pożądany poziom gęstości (˚BLG), monitorowanie tego parametru umożliwiają dostępne na rynku urządzenia. Mowa o refraktometrach przepływowych dających pogląd w czasie rzeczywistym na zawartość cukrów w brzeczce podczas wysładzania. Zautomatyzowanie procesu przelewu brzeczki do kotła warzelnego i uzależnienie od docelowej wartości ˚BLG to znaczące usprawnienie pracy piwowara. Oczywiście w jego głowie nadal może pozostać do oszacowania ile wody pójdzie w „niebo” przy chmieleniu, może ale nie musi.
Warzenie/Chmielenie
Idziemy dalej, kolejny krok to chmielenie. Na tym etapie poddajemy kontroli czas i temperaturę, bo od nich zależy efekt dodania przyprawy jaką jest chmiel. Teraz rozpoczyna się odmierzanie określonego czasu warzenia poszczególnych odmian chmielu zgodnie z przyjętą recepturą. Pilnowanie odpowiedniego czasu gotowania wybranych odmian chmielu może być nadzorowane przez właściwe urządzenia sterujące i alarmujące. Wyobraźmy sobie, że piwowar dostaje na swój telefon powiadomienie o treści „Pobudka! 500g Amarillo” – oczywiście cała czynność mogłaby odbywać się w pełni automatycznie poprzez odważenie właściwej ilości i dodanie do kadzi.
Studzenie
Powoli zwalniamy i temperatura opada, przechodzimy w etap studzenia brzeczki do przystępnej dla drożdży temperatury. Wprowadzamy zadaną temperaturę, powiedzmy że robimy jakieś ale więc niech to będzie 22˚C, a sterownik posiłkując się odczytem wartości z czujników temperatury na wyjściu z wymiennika ciepła czuwa nad procesem przelewu. Do fermentorów trafia brzeczka o określonej temperaturze, bez obaw o „stres” drożdży i ich niepożądane zachowanie.
Fermentacja
Cierpliwości i czasu teraz nam trzeba, zaczynamy fermentację. Ten etap, to nieustanne czuwanie nad temperaturą, poziomem odfermentowania piwa (w końcu piwo!) oraz jego zawartością alkoholu. Sprawa jest prosta, gdy mamy 1-2 fermentory i odczyt w tradycyjny sposób nie zajmuje wiele czasu. Problem pojawia się w większych instalacjach gdzie występuje kilkanaście zbiorników i „obchód” wraz z odczytem może zająć ładnych parę godzin.
Z pomocą automatyki i systemów pomiarowych, mamy możliwość zobrazowania w jednym miejscu parametrów procesu fermentacji.
Jednym klikiem otrzymujemy informacje o temperaturze, zawartości alkoholu i BLG piwa w wybranym przez siebie fermentorze. Dodatkowo w sposób niezależny dla każdego zbiornika możemy zadać wartość temperatury czy też rozpocząć automatyczne schładzanie przy osiągnięciu określonych wartości BLG. Wartym zaznaczenia jest, że kontrola fermentacji odbywa się bez ingerencji w wewnętrzne środowisko i mikroklimat przez co znacząco spada prawdopodobieństwo infekcji czy zanieczyszczenia piwa. Jak powszechnie wiadomo skutki zakażenia piwa są bardzo nieprzyjemne… w smaku i zapachu.
Rozlew
W zależności o tego czy piwo butelkujemy, beczkujemy czy tez pijemy „z centrali”, połączenie tego etapu z systemem liczącym czy ważącym umożliwia automatyczne uzyskanie gotowej informacji na temat wielkości warki. Otrzymujemy informację na temat tego ile litrów piwa uwarzyliśmy, ile mamy potencjalnych butelek czy beczek. Przyrównanie wyników z analizą takich danych jak zużycie mediów i surowców pozwala na wskazanie rzeczywistej wydajności i kosztów.
Automatyka skomponowana dla piwowara
Produkcja piwa to proces ciągły (drożdże nie mają wolnego w święta!) podczas którego w wielu momentach można popełnić błąd i w dużej mierze ich uniknięcie stanowi podstawowy krok do uzyskania oczekiwanego efektu. W zależności od wybranego stylu piwa, całość procesu może trwać od kilku do kilkunastu tygodni, przez co kontrola każdego z etapów jest tak istotna i rozłożona w czasie. Obecne możliwości automatyzacji produkcji i monitoringu dają piwowarowi narzędzie do nadzorowania procesu produkcji piwa. W jednym miejscu zbierane są kluczowe dane by jak najszybciej reagować na pojawiające się zmiany. Wiedza na temat długości fermentacji, jej temperatury czy wartości PH to płaszczyzna do eksperymentowania i ulepszania piwa. Warto wspomnieć w tym miejscu o czymś, co równie istotnie wpływa na odbiór końcowy, mianowicie powtarzalność. Posiadanie i zbieranie historycznych danych z każdej kolejnej warki również może przyczynić się do utrzymania większej stabilności produkowanego piwa.
Współczesna automatyka spotyka tradycyjne rzemiosło
Przytoczone powyżej możliwości zautomatyzowania i opomiarownia instalacji piwowarskiej to tylko część możliwości, na które pozwala obecna technika pomiarowa. Ilość punktów pomiarowych może być bardzo duża, co oczywiście zależy od wielkości browaru i gamy warzonego piwa. Niemniej jednak proces zapoczątkowany w starożytnym Babilonie na przestrzeni lat zmienił się nie do poznania i jego dalszy rozwój technologiczny jest nieunikniony.
Babilończycy radzili sobie bez automatyki, ciekawe tylko jak smakowało ich piwo?
Urządzenia stosowane obecnie tylko przez tych największych graczy na rynku piwa mogą również wspomagać pracę w mniejszych browarach. Oczywiście z zachowaniem tradycyjnych metod warzenia robiąc coś więcej niż typowy eurolager. Systemy automatyki są w stanie znacząco usprawnić szlifowanie rzemiosła, zautomatyzowanie fizycznych czynności to więcej czasu na doskonalenie produktu i opracowanie nowych receptur.
Zainteresował Cię temat i chcesz wiedzieć więcej?
Skontaktuj się z naszymi specjalistami i zadawaj pytania
- 8 korzyści systemu scada w zakładzie obróbki metali
- Monitoring mediów produkcyjnych – co to takiego?
- SCADA – budowa i zastosowanie
- MES-czyli jak usprawnić produkcję?
Zapraszamy do zapoznania się z ofertą firmy Salwis: