Fermentation Pilot Plant
Mikrosladovna je zařízení k mikrosladování ječmene, jemuž se průmyslově říká výroba sladu. Slouží ke stanovení vhodnosti použitého ječmene pro výrobu sladu a jeho chování během sladování při různých postupech. Kromě výroby ječného sladu určeného pro výrobu piva, lze ve sladovně sladovat téměř jakoukoliv obilovinu nebo obecně zrno, které je schopné klíčení. Lze tak kromě sladovnického ječmene jarního sladovat např. i ozimý ječmen, pšenici, oves, žito, kukuřici, proso a další komodity určené pro pivovarský průmysl, průmysl pekařský nebo průmysl ostatních cereálních výrobků.
spolupracujících firem
xxx
xxx
xxx
doc. Ing. Tomáš Gregor, Ph.D.
Sladovna
Vlastní skříně mikrosladovny jsou vyrobeny z nerezavějící oceli s vnější povrchovou úpravou kroužkováním. Skříně mají jednotný rozměr 1153 x 753 x 1010 mm (l x š x v). Řídící rozvaděč je oceloplechový o rozměrech 1600 x 800 x 400 mm (v x š x hl). PC je speciálně upraveno pro sběr dat a nastavení parametrů jednotlivých kroků sladování. PC včetně tiskárny je nedílnou součástí mikrosladovny a bez jeho použití nelze řídit sladovací procesy na mikrosladovně. Výstup dat z tiskárny je ve formě laboratorního protokolu. Každá skříň je vybavena 8 ks ocelových krabic na vzorky s děrovaným a odnímatelným dnem (vzorkovníky). Jeden vzorkovník je na 1 kg ječmene. Vzorkovníky jsou jednotné pro všechny tři skříně, proto se vzorky během celého sladovacího procesu nemusí přesypávat. Všechny skříně jsou chráněny izolací proti tepelným ztrátám a proti okolní teplotě. Jednotlivé skříně obsahují chladící nebo tepelné agregáty a jsou proto nezávislé na teplotě okolí. Řídící rozvaděč je umístěný v blízkosti sladovacích skříní. Je vybaven řídícím automatem s podružnými zařízeními a silnoproudou částí mikrosladovny včetně všech jištění a ochran. Obecně se sladovací proces skládá ze tří fází – máčení, klíčení a hvozdění. Při máčení přijme zrno potřebné množství vody (kolem 45%) a začíná jeho klíčení. Po naklíčení do potřebné fáze se zrno odhvozdí.
Máčírna
Úkolem máčírny je suchý ječmen řízeně namáčet. Pracovní prostor nádoby je střídavě zaplněn vodou (maximální hladina) a nebo je bez vody (minimální hladina) – vzdušná přestávka. Namáčecí cyklus trvá obvykle 48 hodin (6 hodin pod vodou, 10h bez vody – 3x po sobě, celkem tedy 2 dny). Veškerý časový harmonogram stavu vody i doprovodných činností je předdefinován uživatelem v zadání technologického postupu na operátorském PC. Proto četnost provzdušňování – odsávání CO2 je předem přesně určena. Bezporuchová funkce máčící skříně je závislá na její správné instalaci tj. že rám se vzorky musí být ve vodorovné poloze. Mezi vzorkovníky, deskou a úchytem musí být docíleno vzduchotěsného uzávěru. Do vzorkovníku je nutné dávat vyčištěný a vytříděný ječmen. V jednom vzorkovníku je 1000 g ječmene. Toto množství je nutno dodržet. Před vložením vzorku je nutno odvážit vzorkovník.
Klíčírna
Úkolem klíčírny je namočený ječmen naklíčit. V prostředí klíčírny s dostatečným přívodem zvlhčeného vzduchu dochází k postupnému klíčení ječmene, tvoří se zelený slad. Bezporuchová funkce klíčící skříně je rovněž závislá na správné instalaci, rovněž v klíčírně jako předtím v máčírně je důležitý vzduchotěsný uzávěr. Uspořádání skříně umožňuje klíčení s konvenčním chlazením s cirkulací vody. Pomocí zabudovaných zařízení lze udržovat automaticky požadovanou teplotu. Horní část skříně tvoří vlastní klíčící prostor – nádoba. Zde je umístěno 8 ks vzorkovníků se vzorky, které byly předtím v máčírně. Ty tvoří s deskou a rámem již zmiňovaný vzduchotěsný uzávěr. Pracovním prostorem proudí vzduch prostřednictvím zabudovaného ventilátoru. Díky vzduchotěsnému uzávěru vzduch proudí přes děrované dno vzorkovníku, tedy přes vzorky. Na sání tohoto ventilátoru je napojena recirkulační klapka, která umožňuje plynule měnit poměr mezi čerstvým a vratným vzduchem. Ventilátor je vybaven regulací otáček. V tlakovém prostoru pod deskou se vzorkovníky je vlhčící molitanová deska. Zvlhčovaná deska slouží k chlazení a sycení vzduchu vlhkostí před jeho vstupem do vzorkovníku se vzorky. Pod vlhčícím filtrem je deska usměrňovací, sloužící k rovnoměrnému rozložení proudu vzduchu do vzorkovníků. Tato deska je vyjímatelná. Na dně nádoby je voda, která je chladícím šnekem za pomocí chladícího agregátu udržována na požadované teplotě. Výška hladiny je snímána hladinovým snímačem, který ovlivňuje připouštění čerstvé vody. Chladící voda jak bylo řečeno slouží k udržování teploty v klíčícím prostoru a to dvěma způsoby:
Pomocí vlhčícího filtru, jenž je vlhčen vodou, která ztéká z desky vzorkovníků a tím ochlazuje a sytí vlhkostí vzduch před vstupem do vzorkovníků.
Chlazení vnitřních stěn klíčícího prostoru přes krycí desku se uskutečňuje pomocí chladící vody, která je čerpána cirkulačním čerpadlem ze dna nádoby. Rozdělování vody podél stěn krycí desky v klíčícím prostoru obstarává potrubní systém s otvory, který je po obvodě nádoby. Voda stéká po stěnách krycí desky, čímž ji ochlazuje. Voda potom přepadává (ztéká) z desky vzorkovníků na vlhčící filtr (desku), jehož princip byl již popsán. Do vodní jímky je ponořeno čidlo, které řídí automatickou regulaci teploty. Odtok vody je napojen pomocí hadice do sifonu připravené kanalizace.
Hvozd
Úkolem hvozdění je naklíčený slad řízeně usušit. Vlastní hvozdění se skládá z několika etap:
– náběh na teplotu valečkování (cca 55°C)
– výdrž na této teplotě
– náběh na teplotu dotahování (cca 85°C)
– opět výdrž na této teplotě
Hvozdění je tedy sušení naklíčeného sladu za přesně definovaných podmínek časových, teplotních a výkonových. Proces končí v zadaném čase a za předpokladu dosažení dané vlhkosti odcházejícího vzduchu (cca nižší než 10%). Hvozd mikrosladovny je postaven na principu jednolískového hvozdu. V horní části skříně se nachází hvozdící prostor pro 8 ks vzorkovníků se vzorky, které jsou postaveny na desce. Pod ní se nachází tlakový prostor s difuzorem (deska usměrňovací), který zabezpečuje rovnoměrné proudění vzduchu. Vzduch je za pomocí zabudovaného ventilátoru vháněn přes topné těleso do hvozdícího prostoru (nádoby) pod difuzor (usměrňovací desku). Na sání tohoto ventilátoru je napojena recirkulační klapka, která umožňuje plynule měnit poměr mezi čerstvým a vratným vzduchem. Ventilátor je vybaven regulací otáček. Před vložením vzorkovníků se vzorky do hvozdící skříně je třeba provést zkypření zeleného sladu. Je třeba dbát na to, aby všechny vzorkovníky stály dobře na desce vzorkovníku, aby vzduch procházel děrovaným dnem – vzorky a nedocházelo k unikání vzduchu netěsnostmi. Během celého hvozdícího procesu je automaticky regulována teplota a měřena vlhkost odcházejícího vzduchu.
Slad je po odhvozdění a ochlazení na pokojovou teplotu odkličkován v odkličovači, uložen v prodyšných obalech v klimatizovaném skladu, kde čeká na další použití.
Výuka
Ve sladovně probíhá výuka těchto předmětů:
gutentor-overlay
gutentor-overlayVybavení
Vlastní skříně mikrosladovny jsou vyrobeny z nerezavějící oceli s vnější povrchovou úpravou kroužkováním. Skříně mají jednotný rozměr 1153 x 753 x 1010 mm (l x š x v). Řídící rozvaděč je oceloplechový o rozměrech 1600 x 800 x 400 mm (v x š x hl). PC je speciálně upraveno pro sběr dat a nastavení parametrů jednotlivých kroků sladování. PC včetně tiskárny je nedílnou součástí mikrosladovny a bez jeho použití nelze řídit sladovací procesy na mikrosladovně. Výstup dat z tiskárny je ve formě laboratorního protokolu. Každá skříň je vybavena 8 ks ocelových krabic na vzorky s děrovaným a odnímatelným dnem (vzorkovníky). Jeden vzorkovník je na 1 kg ječmene. Vzorkovníky jsou jednotné pro všechny tři skříně, proto se vzorky během celého sladovacího procesu nemusí přesypávat. Všechny skříně jsou chráněny izolací proti tepelným ztrátám a proti okolní teplotě. Jednotlivé skříně obsahují chladící nebo tepelné agregáty a jsou proto nezávislé na teplotě okolí. Řídící rozvaděč je umístěný v blízkosti sladovacích skříní. Je vybaven řídícím automatem s podružnými zařízeními a silnoproudou částí mikrosladovny včetně všech jištění a ochran.