STEINECKER ShakesBeer Maischtechnologie auf höchstem Niveau

Transkript

1 STEINECKER Maischtechnologie auf höchstem Niveau

2 2 STEINECKER Bessere Extraktausbeuten bei kürzeren Maischzeiten Im Brauprozess sind größtmögliche Flexibilität, beste Qualität und Wirtschaftlichkeit bei jedem Prozessschritt gefordert. Mit dem Maischsystem werden neue Techniken zur Verbesserung der technologischen Maischparameter angewendet. Strukturierte Pillow Plates als Heizfläche sowie integrierte Vibrationseinheiten ermöglichen Verbesserungen für den Brauprozess. Auf einen Blick: Verbesserte Heizleistung durch turbulentes Strömungsbild der Maische an der Heizfläche Vibrationseinheiten zur intensiven und homogenen Durchmischung der Maische und effizienten Extraktion der löslichen Malzbestandteile Geringer Anstieg von Alterungskomponenten im Bier durch die Reduzierung des gelösten Sauerstoffes in der Maische Anwendung speziell für High-Gravity-Verfahren mit höheren Maischekonzentrationen

3 3 STEINECKER Welche Aufgabenstellungen muss der Maischprozess erfüllen? Der Maischprozess ist eine komplexe Kombination aus chemischen und physikalische Prozessen. Die Anforderungen im einzelnen: Hohe Aufheizraten Schonender und rascher Energietransfer vom Heizmedium in die Maische Gleichmäßige Wärmeverteilung Geringes Fouling an den Heizflächen Mischen und Lösen Intensive und homogene Durchmischung der Maische, um die löslichen Bestandteile des Rohstoffs zu extrahieren Vermeidung von Klumpenbildung und Sauerstoffaufnahme Katalytische Stoffumsetzung Möglichst vollständiger Stärkeabbau Definierter Proteinabbau Abbau von Hemicellulosen und Gummistoffen

4 4 STEINECKER Konstruktionsmerkmale Pillow Plates Mikro-turbulente Strömung der Maische durch deren Strömungsführung entlang der inneren mehrfach gewölbten Heizfläche im Maischgefäß Gleichmäßige Wärmeaufnahme durch die Maische ohne Überhitzen der Grenzschicht Verringertes Fouling und Steigerung der Qualität der Maische durch geringe Dampfdrücke von 1 2 bar Vibrationseinheiten Optional in das Gefäß integrierte, zu- und abschaltbare Vibrationseinheiten zur Optimierung des Maischprozesses Vibrationen in einem definierten Frequenzbereich zur Erzeugung einer Resonanzschwingung in der Maische Resonanz zur Verstärkung von chemisch-physikalischen Abbauvorgänge sowie zur Austreibung von Gaseinschlüssen aus den Schrotpartikeln

5 5 STEINECKER Technologie für effektives Maischen: Pillow Plates Bei einem bestehenden Maischgefäß wurden die glatten Heizflächen durch die strukturierten Pillow Plates ersetzt. Wärmedurchgang Die Größe der Heizfläche wurde nicht verändert Durch das veränderte Strömungsbild der Maische an der Heizfläche wurde der Wärmedurchgang von etwa 1100 W/m²*K vor dem Umbau auf über 2000 W/m²*K nach dem Umbau angehoben. W/m²*K Daraus resultierte bei gleicher Heizmitteltemperatur eine Steigerung der Heizrate von etwa 0,7 K/min auf 2,2 K/min. Bei den von uns empfohlenen Heizraten von 1,0 K/min für Malzmaischen und 1,5 K/min für Rohfruchtmaischen ergeben sich somit kleinere Flächen als bei der klassischen Ausführung. K/min 0 2,5 2,0 1,5 1,0 Standard Heizrate 0,5 0,0 Standard

6 6 STEINECKER Technologie für effektives Maischen: Pillow Plates Welche Vorteile bringen die strukturierten Heizflächen? Ein turbulentes Strömungsbild der Maische an der Heizfläche verbessert den Wärmedurchgang und dadurch die Heizrate. Bei gleicher Fläche und Heizrate kann die Heizmitteltemperatur gesenkt werden, wodurch das Fouling reduziert wird und ein gleichmäßiger Heizprozess über die ganze Produktionswoche über gewährleistet wird. Bei gleicher Heizrate und Heizmitteltemperatur kann die Fläche kleiner ausgeführt und je nach Spezifikation das Gefäß mit kleinerem Durchmesser gefertigt werden. Bei gleicher Fläche und Heizmitteltemperatur werden höhere Heizraten realisiert. Maische

7 7 STEINECKER Technologie für effektives Maischen: Vibrationseinheiten Der Vibrationserzeuger ist ein elektrischer Unwuchtmotor, der von einem Edelstahlzylinder umgeben ist. Die Frequenz der Vibration wird mittels eines Umformers im Bereich Hz moduliert. Eine Schwingungsentkopplung verhindert die Übertragung der Vibration auf das Maischgefäß. Die Vibrationsquelle ist mit der Speicher- Programmierbaren-Steuerung des Maischgefäßes verbunden und wird nach Bedarf an- oder abgesteuert. Die Vibrationseinheiten sind in den Längen und mm erhältlich, Sonderausführungen können angefertigt werden.

8 8 STEINECKER Technologie für effektives Maischen: Vibrationseinheiten Wie wirken sich die Vibrationseinheiten auf die enzymatische Reaktionen aus? Enzyme arbeiten basierend auf dem Schlüssel-Schloß-Prinzip, demnach katalysieren sie meist nur ein Substrat und eine Reaktion. Voraussetzung für eine Katalyse ist, dass Enzym und Substrat aufeinander treffen. Je mehr Bewegung in der Maische ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit für eine enzymatische Katalyse. Durch die Zuschaltung von Vibrationseinheiten im definierten Frequenzbereich wird die Maische zu einer Resonanzschwingung angeregt. Die erhöhte Bewegung in der Maische intensiviert enzymatischen Reaktionen. Enzym Substrat Komplex Komplex Enzym Produkte

9 9 STEINECKER Welche Ergebnisse zeigt die Analytik beim Einsatz von? Enzymatische Reaktionen Die Steigerung der enzymatischen Effektivität zeigt sich in einer verbesserten Filtrierbarkeit der Biere. Lösliche Malzbestandteile Die intensiveren Lösungsprozesse werden durch den geringeren aufschließbaren Extrakt des Trebers erkennbar. Löslicher Sauerstoff Eine Reduzierung der Sauerstoffbelastung beim Maischen führt zu einem geringeren Anstieg von Alterungskomponenten im Bier. bar/h % ppb 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, Differenzdruckanstieg Filter Standard Aufschließbarer Extrakt Treber Standard 2-Furfural " Standard

10 10 STEINECKER Die Vorteile in Zahlen Return-on-Investment (ROI) Die Erhöhung der Ausbeute sowie die verbesserte Filtrierbarkeit ermöglichen kurze Amortisationszeiten der Investition. Konventionell Sude / a OBY / % 98 98,3 Schüttung je Sud / kg Malz pro Jahr / t Kosten Malz pro t / Anzahl Filtrationen / a Kosten Filtration / * Lastspitzen Durch die Reduzierung des Foulings an der Heizfläche kann zwischen den Reinigungen mit nahezu konstanter Heizmitteltemperatur gearbeitet werden, eine Druckerhöhung des Heizmediums ist nicht erforderlich. Konventionell Heizfläche / m² 10 7 Heizrate sauber K/min 1 1 k-wert sauber W/m²*K k-wert verschmutzt W/m²*K Heizrate verschmutzt K/min 0,78 0,95 Einsparung / a * Kosten können stark variieren, inkl. CIP- und Personalkosten

11 11 STEINECKER Die Vorteile in Zahlen Produktivität Eine Verkürzung der Rastdauer durch Vibration und schnellere Heizprozesse erhöhen bei einem Engpass in der Maischarbeit die Produktivität. Qualität Die Bierqualität, vor allem die Geschmacksstabilität, wird mit dem Maischsystem verbessert. Konventionell Konventionell Sude pro Tag Plan Belegzeit je Sud / min Rastdauer / min Heizdauer / min Einsparung je Sud / min 15 Einsparung je Tag / min 150 Schaumzahl NIBEM Methylbutanal / ppb 5,9 2,5 2-Furfural / ppb 64,7 47,1 Phenylethanal / ppb 4,8 2,3 γ -Nonolacton / ppb 15,0 9,7 Extra Sude / Tag 1

12 12 STEINECKER Ihre Vorteile Gleichmäßiger Heizprozess Die mikro-turbulente Strömung der Maische basiert auf deren Strömungsführung entlang der inneren mehrfach gewölbten Heizfläche den Pillow Plates. Das verringert das Auftreten von Fouling. Ein gleichmäßiger Heizprozess während der gesamten Produktionswoche wird erreicht. Einsatz von kleineren Gefäßen Durch den verbesserten Wärmedurchgang kann das Maischgefäß kleiner ausgelegt werden, bei gleicher Heizrate und Heizmitteltemperatur. Verbesserte Energieeffizienz Bei gleicher Heizmitteltemperatur lässt sich eine Steigerung der Heizrate realisieren. Vorteile mit dem Einsatz der optionalen Vibrationseinheiten Verbesserte Läuterfähigkeit der Würze Mit den Vibrationseinheiten erzielt der Brauer beim Läutern Vorteile: Mit mindestens einem Tiefschnitt weniger lässt sich die Gesamtläuterzeit verkürzen. Verbesserte Filtrierbarkeit der Biere Optimierungen bei der Bierfiltration sind möglich: eine Reduzierung des Kieselgurverbrauchs und die Erhöhung der Standzeit des Filters. Reduzierte Sauerstoffbelastung Die reduzierte Sauerstoffaufnahme der Maische während des Einmaischens reduziert das Auftreten vorzeitiger Oxidationsvorgänge. Nachrüstbar Bei nahezu jedem Maischgefäß können die Vibrationseinheiten innerhalb eines Tages nachgerüstet werden.

13 13 STEINECKER Alles aus einer Hand KIC KRONES Reinigungsmittel bringen Ihre Maschine zum Strahlen Nur wenn das Produktionsumfeld makellos ist, kann auch Ihr Produkt glänzen. Von KIC KRONES erhalten Sie das optimale Reinigungs- und Desinfektionsmittel für jeden einzelnen Produktionsschritt. Schmierstoffe von KIC KRONES für jeden Produktionsschritt Egal ob Getriebe, Ketten oder Zentralschmierungen unsere Fette und Öle sind wahre Alleskönner. Sie erreichen jeden Schmierpunkt, schützen dabei Ihre Anlage, und schonen dank Lebensmittelverträglichkeit auch Ihr Produkt. EVOGUARD starke Ventiltechnik auf der ganzen Linie Die Ventilserie von EVOGUARD umfasst einen Baukasten an hygienischen und aseptischen Komponenten, der an jeder Stelle in der Produktionslinie zu einer hohen Leistung beiträgt und für jeden Prozessschritt die passende Lösung parat hat. EVOGUARD Pumpen für absolute Prozesssicherheit Neben dem Trennen und Absperren ist bei einer Anlage vor allem eines wichtig: die zuverlässige Förderung Ihres Produkts. Deshalb bietet EVOGUARD zusätzlich zu den hochwertigen Ventilen auch innovative Kreiselpumpen an.

14 Digitalisierung Prozesstechnik Abfüll- und Verpackungstechnik Intralogistik Lifecycle Service We do more.