Будучи лідером в області інноваційних технологій, компанія JUMO протягом десятиліть постачає високоякісні технології вимірювання та автоматизації для харчової промисловості. Тому створення власного ювілейного пива до 75-річного ювілею в 2023 році було очевидною ідеєю. У процесі пивоваріння всі відповідні продукти JUMO, які постачаються для пивоварної промисловості, повинні були бути об'єднані в одному застосуванні. Тому вибір був зроблений на користь власної, сучасної та високоефективної пивоварні.
Клієнти та партнери JUMO тепер можуть насолоджуватися звареним нами золотистим, освіжаючим Pilsner’ом з приємною гірчинкою. Це пиво було створено з нагоди 75-річчя заснування нашої компанії. А хто знає? Можливо, через кілька років окремі пляшки коштуватимуть цілий статок.
У пошуках регіонального пивоварного заводу для співпраці над реалізацією цього проєкту компанія JUMO швидко вийшла на Burkard und Gärtner (B+G), фахівця з проєктування та інженерії установок, а також на пивоварню "Hunfelt Braeu". Ця молода пивоварня на околиці Фульди була заснована у 2017 році в гаражі як хобі-проєкт. З того часу вона постійно розвивається і сьогодні виробляє 10 різних сортів пива. "Hunfelt Braeu" позиціонує себе як невеликий регіональний виробник спеціального пива. Серед сортів — стаут, індійський світлий ель (India Pale Ale), а також витримане в бочках пиво типу Bock.
Ідея "мініпивоварні" виникла тому, що Себастьян Гертнер, один із трьох пивоварів, є також одним із власників компанії B+G. Тож було логічно об’єднати експертизу JUMO з інженерними знаннями B+G і досвідом "Hunfelt Braeu" в абсолютно новій установці, де й було зварено ювілейне пиво JUMO.
Проєктування установки на основі інтелектуальної 3D CAD-моделі з використанням новітнього CAD/CAE програмного забезпечення та виробничих методів, таких як орбітальне зварювання, дозволило завершити проєкт — керований переважно стажерами — всього за кілька місяців.
У результаті було створено повністю автоматизовану пивоварну установку компактної конструкції, повністю виготовлену з нержавіючої сталі. Вона має продуктивність 100 літрів охолодженого сусла та оснащена автоматизованою CIP-функцією (Cleaning in Place). Варильне обладнання є класичною 3-компонентною установкою з фільтраційним чаном. Потенційний об’єм варіння — близько 100 літрів, що відповідає приблизно 20 кг солоду залежно від типу пива.
Окрім заторного чану, фільтраційного чану та варильного котла для сусла, установка оснащена також баком гарячої води. За винятком фільтраційного чану, всі резервуари нагріваються електрично через внутрішню стінку ємності. Регулятори потужності JUMO TYA 202 керують нагрівальними елементами. Ці регулятори є надзвичайно важливими для ефективного енергоспоживання.
Крім того, установка має насос для води та CIP-функцію, а також інший насос з частотним регулюванням для затору або сусла. У обох насосах як захист від сухого ходу застосовано рівневий вимикач JUMO ZELOS C01 LS.
Два двигуни мішалки заторного чану та подрібнювача фільтраційного чану також керуються частотними перетворювачами.
Для вимірювання рівня в резервуарі гарячої води, заторному чані та котлі для сусла використовується новий перетворювач тиску JUMO DELOS S02. Вимірювання перепаду тиску у фільтраційному чані реалізовано за допомогою JUMO TAROS S46 H.
Ультразвуковий витратомір JUMO flowTRANS W02 використовується для вимірювання об'єму первинного та кінцевого зливу. Після охолодження сусла новий JUMO flowTRANS MAG HT20 вимірює як загальну витрату, так і температуру. Температура в окремих ємностях визначається за допомогою JUMO dTRANS T1000.
Датчики встановлені на установці з гігієнічними процесними з’єднаннями G ½, JUMO PEKA (сертифікат EHEDG) та хомутовими кріпленнями. Інтеграція здійснюється через SPE, IO-Link або сигнал 4–20 мА.
На початку резервуар з гарячою водою заповнюється водою та нагрівається до необхідної температури затирання. Потім вода перекачується до заторного чану, а подрібнений солод додається вручну. Кількість води (основний залив) визначається за допомогою JUMO flowTRANS US W01/02.
Процес затирання має бути завершений менш ніж за 15 хвилин, а мішалка повинна працювати на максимальній швидкості. Ферменти, що містяться в солоді, запускають відповідні процеси розщеплення. Частина білків розкладається протеїназами до амінокислот, а крохмаль – до цукру за допомогою альфа- та бета-амілази. Ферменти діють специфічно до субстрату і мають спеціальні вимоги до реакційного середовища щодо в’язкості, pH та температури.
Після досягнення оптимальної температури проходять різні температурні паузи, залежно від типу пива. Типовий процес затирання для світлого пива сьогодні включає етап при 62 °C, підвищення температури до 72 °C через 50 хвилин, а потім ще через 20 хвилин – нагрів до 78 °C. Нагрівання має відбуватися зі швидкістю підвищення температури 1 °C на хвилину. «Взаємодія всіх цих продуктів і рішень JUMO забезпечує високий рівень надійності процесу», — зазначає керівник компанії B+G Себастіан Гертнер.
Далі відбувається процес фільтрації (лаутеризація). На цьому етапі рідина і тверді залишки розділяються. Після наповнення фільтраційного чану, який оснащений сітчастим дном, тверді частинки осідають і утворюють фільтраційний шар. Спочатку каламутне сусло повертається назад у фільтраційний чан. Коли сусло стає прозорим, воно спрямовується в варильний котел. У процесі фільтрації JUMO TAROS S46 H вимірює різницю тиску під фільтраційним дном, щоб керувати частотно-регульованим насосом і, за потреби, активувати подрібнювач.
Після завершення основного зливу виконуються наступні зали́ви. Кількість окремих доливань знову реєструється витратоміром JUMO flowTRANS US W01/02. Завершальний залив має на меті видалити всі залишки екстракту з використаного зерна. Сумарна кількість екстракту, що може бути вимита, має бути меншою за 1%.
На наступному етапі процесу сусло кип’ятиться приблизно 70–90 хвилин. Кип’ятіння випаровує воду для досягнення необхідної щільності початкового сусла, видаляє небажані ароматичні сполуки, стерилізує сусло, деактивує ферменти та формує аромат і колір.
Під час кип’ятіння до сусла також додається хміль. Це може відбуватись у кілька індивідуальних доз, залежно від типу пива і сорту хмелю. Для гіркого хмелю кип’ятіння покращує розчинення гірких речовин, тому його зазвичай додають на початку. Ароматичний хміль, навпаки, додається лише наприкінці кип’ятіння. У ювілейному пиві були використані сорти magnum, ariana та saphir.
Після кип’ятіння сусло охолоджується до температури 20 °C. Це відбувається за допомогою протиточного теплообмінника. На виході JUMO flowTRANS MAG H20 фіксує як загальну витрату, так і температуру. Швидкість обертання насоса для сусла регулюється залежно від температури на виході.
Після внесення дріжджів відбувається ферментація та витримка пива. Точне регулювання температури має особливо важливе значення у процесі бродіння. Верхові дріжджі бродять при температурі від 15 до 20 °C, а низові дріжджі — в діапазоні від 4 до 9 °C.
Додатково можлива автоматична очистка обладнання. Функція CIP (Cleaning in Place) реалізується завдяки таким чинникам, як вимірювання концентрації мийних розчинів. JUMO digiLine CI HT10 визначає концентрацію різних мийних засобів на основі температурно скомпенсованого вимірювання електропровідності в резервуарі з гарячою водою.
Ще одне вимірювання використовується на виході з установки для контролю окремих етапів очищення та розділення середовищ. Спочатку установка промивається водою за допомогою розбризкувальних головок у резервуарах. Потім відбувається етап очищення каустичною содою, подальше промивання водою та нейтралізація азотною або фосфорною кислотою. Завершальним етапом є фінальне промивання водою до моменту, коли значення провідності покаже повне видалення кислоти на виході.
Саме тут JUMO digiLine CI HT10 демонструє свої переваги. Точне вимірювання концентрації та короткий час реакції завдяки інтегрованому датчику температури сприяють зменшенню витрати води і мийних засобів.
Процеси CIP можуть також аналогічно використовуватися у фармацевтичній промисловості. У цьому випадку остаточне промивання проводиться ультрачистою водою. Провідність ультрачистої води визначається за допомогою датчика провідності JUMO tecLine CR та перетворювача JUMO AQUIS 500 CR. Згідно зі специфікацією USP 645, температурна компенсація в такому випадку може бути відключена.
Управління установкою здійснюється за допомогою сенсорного контролера JUMO variTRON 500 та програмного забезпечення JUMO smartWARE SCADA для моніторингу та керування процесом.
Рецепти для окремих сортів пива, а також окремі функції CIP можна інтуїтивно конфігурувати без навичок програмування за допомогою браузерного застосунку JUMO variTRON Program App. JUMO smartWARE Evaluation забезпечує додаткову реєстрацію всіх параметрів процесу.
"Потім як процес варіння, так і процес CIP можуть бути проаналізовані та перевірені за допомогою автоматичного звіту партії," — говорить Мартін Еппінгер, менеджер ринкового сегменту «Харчова та напої» компанії JUMO. Це спрощує процес наступного варіння пива, яким також можна буде насолоджуватись.
