In qualità di leader tecnologico innovativo, JUMO fornisce da decenni tecnologie di misura e automazione di alta qualità per l'industria alimentare. È stata quindi un'idea ovvia quella di creare la nostra birra per il 75° anniversario nel 2023. Nel processo di produzione della birra, tutti i prodotti JUMO forniti all'industria della birra dovevano essere combinati in un'unica applicazione. La scelta è caduta quindi su un impianto di birrificazione interno, moderno e altamente efficiente.
I clienti e i partner JUMO possono ora gustare una Pilsner dorata e rinfrescante con una piacevole nota amara. Sarà disponibile un'edizione speciale per l'anniversario della Pilsner. E chi lo sa? Forse tra qualche anno le singole bottiglie varranno una piccola fortuna.
L'idea di un "mini birrificio" è nata perché Sebastian Gärtner, uno dei tre birrai, è anche uno dei proprietari di B+G a tempo pieno. Era quindi logico combinare l'esperienza di JUMO con quella di B+G e di "Hunfelt Braeu" in un impianto completamente nuovo in cui sarebbe stata prodotta la birra dell'anniversario JUMO.
La progettazione dell'impianto sulla base di un modello CAD 3D intelligente che utilizza i più recenti software CAD/CAE e metodi di produzione come la tecnologia di saldatura orbitale ha fatto sì che il progetto, gestito principalmente da tirocinanti, sia stato completato in pochi mesi.
Il risultato è stato un impianto di birrificazione completamente automatizzato in un design compatto a skid, completamente in acciaio inossidabile, con una produzione di 100 litri di mosto freddo e dotato di una funzione CIP (Cleaning in Place) automatizzata. L'impianto è un classico birrificio a 3 unità con lauter tun. La dimensione potenziale della birra è di circa 100 litri. A seconda del tipo di birra, ciò corrisponde a una quantità di malto di circa 20 kg.
Oltre al mash tun, al lauter tun e al bollitore per il mosto, l'impianto era dotato anche di un serbatoio di acqua calda. A parte il lauter tun, tutti i contenitori sono riscaldati elettricamente attraverso la parete interna del recipiente. I regolatori di potenza JUMO TYA 202 sono utilizzati per controllare gli elementi riscaldanti. I regolatori di potenza sono estremamente importanti per un uso efficiente dell'energia.
Inoltre, l'impianto dispone di una pompa per l'acqua e la funzione CIP e di un'altra pompa a controllo di frequenza per il mash o il mosto. In entrambe le pompe viene utilizzato l'interruttore di livello JUMO ZELOS C01 LS come protezione contro il funzionamento a secco.
Anche i 2 motori per l'agitatore del mash tun e il chopper del lauter tun sono controllati in frequenza.
Per la misurazione del livello del serbatoio dell'acqua calda, del mash tun e del bollitore del mosto viene utilizzato il nuovo trasmettitore di pressione JUMO DELOS S02. La misura della pressione differenziale nel tino di lauterizzazione è stata implementata con il trasmettitore di pressione JUMO TAROS S46 H.
JUMO flowTRANS W02 è utilizzato per la misurazione della quantità del travaso principale e dei travasi successivi. Dopo il raffreddatore del mosto, il nuovo JUMO flowTRANS MAG HT20 misura sia la portata totale che la temperatura. La temperatura nei rispettivi contenitori viene determinata con lo JUMO dTRANS T1000.
I sensori sono stati installati nell'impianto con le connessioni di processo G ½ (igieniche), JUMO PEKA (certificato EHEDG) e clamp. Sono stati integrati tramite SPE, IO-Link o con un segnale da 4 a 20 mA.
All'inizio, il contenitore dell'acqua calda viene riempito d'acqua e portato alla temperatura di ammostamento richiesta. L'acqua viene quindi pompata nel tino di ammostamento e il macinato di malto viene aggiunto manualmente. Le quantità d'acqua (versamento principale) vengono determinate con il JUMO flowTRANS US W01/02.
Il processo di ammostamento deve essere completato in meno di 15 minuti e l'agitatore deve funzionare alla massima velocità di rotazione. Gli enzimi contenuti nel malto iniziano ora i rispettivi processi di degradazione. Una parte delle proteine viene degradata dalle proteinasi fino agli aminoacidi, mentre l'amido viene degradato in zucchero dalle alfa e beta amilasi. Gli enzimi lavorano in modo specifico sul substrato e pongono requisiti particolari al mezzo di reazione per quanto riguarda la viscosità, il valore del pH e la temperatura.
Le varie pause, una volta raggiunta la rispettiva temperatura ottimale, vengono ora superate in base al tipo di birra richiesto. Un processo di ammostamento comune per la birra chiara oggi prevede un ammostamento a 62 °C, dopo 50 minuti un aumento a 72 °C e dopo altri 20 minuti un riscaldamento a 78 °C. Il processo di riscaldamento dovrebbe avvenire con un aumento di temperatura di 1 °C al minuto. "L'interazione di tutti questi prodotti e soluzioni JUMO garantisce un elevato livello di affidabilità del processo", afferma Sebastian Gärtner, responsabile di B+G.
Dopo il completamento del versamento principale, seguono i versamenti successivi. La quantità dei singoli post-travasi viene acquisita nuovamente tramite il JUMO flowTRANS US W01/02. Il post-travaso ha lo scopo di rimuovere l'estratto residuo dai grani esausti. La somma dell'estratto che può essere lavato e degradato deve essere inferiore all'1%.
Nella fase successiva del processo, il mosto viene fatto bollire per circa 70-90 minuti. L'ebollizione fa evaporare l'acqua per ottenere il mosto originale richiesto, espelle le sostanze aromatiche indesiderate, sterilizza il mosto, inattiva gli enzimi e forma aromi e coloranti.
Durante la bollitura il luppolo viene aggiunto al mosto. Questo può essere fatto in diversi dosaggi individuali di luppolo, a seconda della birra e delle varietà di luppolo. Per i luppoli amari, il processo di ebollizione migliora la dissoluzione delle sostanze amare, motivo per cui di solito vengono aggiunti alla miscela all'inizio. Il luppolo da aroma, invece, viene aggiunto solo verso la fine della bollitura. Le varietà di luppolo utilizzate per la birra dell'anniversario sono magnum, ariana e saphir.
Dopo l'ebollizione il mosto viene raffreddato a 20 °C. Ciò avviene con uno scambiatore di calore in controcorrente. All'uscita, il JUMO flowTRANS MAG H20 acquisisce sia la portata totalizzata che la temperatura. La velocità di rotazione della pompa del mosto è controllata in funzione della temperatura di uscita del mosto.
Dopo la preparazione con il lievito si passa alla fermentazione e alla conservazione della birra. Il controllo preciso della temperatura svolge un ruolo particolarmente importante nella fermentazione. Mentre le birre con lieviti a fermentazione superiore fermentano tra i 15 e i 20 °C, i lieviti a fermentazione inferiore fermentano tra i 4 e i 9 °C.
20 °C, i lieviti a fermentazione inferiore fermentano in un intervallo compreso tra 4 e 9 °C.
È possibile anche la pulizia automatica dell'apparecchiatura. La funzione CIP è resa possibile da fattori quali la misurazione della concentrazione dei mezzi di pulizia. JUMO digiLine CI HT10 determina la concentrazione dei diversi mezzi di pulizia attraverso la conduttanza compensata dalla temperatura nel contenitore dell'acqua calda.
Un'altra misurazione viene utilizzata allo scarico dell'impianto per monitorare le singole fasi di pulizia e la separazione dei materiali. In primo luogo, l'impianto viene pre-risciacquato con acqua attraverso le testine di spruzzatura nei contenitori. Seguono le fasi di pulizia con soda caustica, un altro risciacquo con acqua e la neutralizzazione con acido nitrico o acido fosforico. L'ultima fase è il risciacquo finale con acqua finché la conduttanza non rileva la completa rimozione dell'acido all'uscita.
È qui che JUMO digiLine CI HT10 mostra la sua forza. La misurazione accurata della concentrazione e il breve tempo di risposta della misurazione integrata della temperatura contribuiscono alla riduzione dell'acqua di servizio e dei detergenti.
I processi CIP possono essere eseguiti in modo analogo anche nell'industria farmaceutica. In questo caso, l'ultimo risciacquo avviene con acqua ultrapura. La conduttanza dell'acqua ultrapura viene determinata utilizzando il sensore di conduttività JUMO tecLine CR e il trasmettitore JUMO AQUIS 500 CR. In base alle specifiche della USP 645, la compensazione della temperatura può essere disattivata in questo caso.
Il funzionamento dell'impianto avviene tramite il controllore touch JUMO variTRON 500 e il software JUMO smartWARE SCADA per il monitoraggio e il controllo del processo.
Le ricette per i singoli tipi di birra e le singole funzioni CIP possono essere configurate in modo intuitivo e senza conoscenze di programmazione grazie alla soluzione software basata su browser JUMO smartWARE Program. JUMO smartWARE Evaluation consente di registrare ulteriormente tutti i parametri di processo.
"Successivamente, sia il processo di birrificazione che il processo CIP possono essere valutati e verificati con un rapporto di lotto automatizzato", afferma Martin Eppinger, responsabile del segmento di mercato food and beverage di JUMO. Questo semplifica il processo di produzione della birra successiva, che può essere gustata a fondo".
