Birrifici. Semplicemente il mercato di riferimento per Optek da più di trent’anni. Non esiste impianto industriale per la produzione birra in Italia che non abbia strumentazione Optek. Non esiste un Mastro Birraio deluso dalle performances degli analizzatori Optek. Perché questo successo che dura nel tempo? Perché oltre alla proverbiale qualità Optek, tutte le sezioni del processo di produzione hanno la possibilità di essere migliorate da questi analizzatori. Vediamo come.

Controllo Filtro

• Haze Control /DTF16 optek rileva la torbidità misurando un doppio angolo di diffusione della luce, 11° e 90°, per un controllo qualitativo molto preciso durante la filtrazione finale nei birrifici indipendentemente dal colore o dalla variazione di colore del prodotto. Installando il sensore a valle del filtro si rileva la rottura del filtro stesso prevenendo il “fuori specifica” del prodotto oltre ad assicurarsi la qualità di ogni fase della filtrazione.

• Utilizzando un optek modello AS16-N o AF16-N, è possibile monitorare la torbidità in ingresso al filtro in modo da evitare intasamenti o sovraccarichi del filtro. Questo sensore addizionale può essere collegato al Haze Control / DTF16 senza un convertitore elettronico aggiuntivo.

• Il modello AS16-N o il modello AF16-N utilizzati per il controllo in alimentazione al filtro, possono essere anche utilizzati per ottimizzare il processo di contro lavaggio del filtro misurando la torbidità dell’acqua, risparmiando tempo, energia e utilizzo di acqua.

• Il dosaggio degli additivi di filtrazione come le farine fossili o il PVPP può essere controllato con un sensore Optek ad assorbimento o a diffusione di luce. Ottimizzando il dosaggio degli additivi si riducono i costi e tempi di filtrazione oltre ad assicurarsi la qualità del prodotto.

• Haze Control / DTF16 può anche essere abbinato ad un AS16-F o AF16-F per misurare il colore della birra. Questa misurazione controlla la separazione di fase tra la birra e l’acqua di spinta, assicurando cambi di produzione rapidi, riducendo la perdita di prodotto oltre ad avere la garanzia di qualità del prodotto.

• Utilizzando il canale di assorbimento a 0° del sensore DTF16, è possibile misurare la torbidità fino a 500 EBC, consentendo il controllo della preparazione dell’impacchettamento dell’elemento filtrante. Questa è un’ulteriore ottimizzazione del processo di filtrazione.

Processo vs. Laboratorio

Due dei più moderni prodotti optek sono stati realizzati appositamente per i birrifici. Il modello DT9011 è un torbidimetro da banco che misura direttamente dalla bottiglia. Il sensore da processo DTF16 è un torbidimetro per la misurazione in tempo reale. Entrambi misurano la diffusione di luce sia a 11° che a 90°.La doppia misura è visualizzata e registrata contemporaneamente. La misurazione del sistema da laboratorio corrisponde con quella del DTF16 da processo consentendo così la validazione delle misure del processo con quelle del laboratorio.

La rilevazione a 90° fornisce la misura dei colloidali e la valutazione della chiarificazione. Entrambe le misurazioni possono essere espresse in EBC o in FTU. La misura a 11° può essere espressa anche in ppm o ASBC mentre quella a 90° può essere in Helms o in NTU. Misurando con entrambe le angolazioni si forniscono al personale di laboratorio molte informazioni relative alla torbidità del prodotto finito.

Perché 11° e non i soliti 25°? L’angolo di rilevazione a 11° è molto sensibile alla dimensione della particella, pertanto è un indicatore della presenza di sospensioni anomale come le farine fossili o il lievito. Inoltre si ha la correlazione tra il contenuto di particelle non disciolte e il contenuto delle particelle molto piccole come i colloidali. L’angolo di misura a 11° è molto più selettivo rispetto al 25° perché è più indipendente dalla misura dei colloidali, mentre il 25° è comunque influenzato dalle sospensioni più grosse. Qualsiasi problematica di filtrazione, di preparazione, di processo o di componente di impianto può ora essere diagnosticato molto più facilmente conoscendo la natura della parte torbida.

Controllo Separazione

• Nei birrifici i separatori centrifughi equipaggiati con un fotometro ad assorbimento NIR modello AF16-N o AS16-N in uscita, possono eliminare scarichi non necessari e attivarli solamente quando il solido (lievito) è rilevato realmente in uscita dalla macchina. Il conteggio della frequenza di questi scarichi è un indicatore del contenuto di solidi in ingresso macchina, che può essere utilizzato per regolare la portata e consentire la migliore prestazione della centrifuga sia in condizioni di alto contenuto di solidi che di basso carico.

• Aggiungendo un secondo sensore ad assorbimento NIR modello AF16-N o AS16-N sulla linea di carico alla macchina, misurando così il contenuto del solido, si ottiene l’immediata valutazione delle variazioni di processo, deviando magari il flusso in caso di prodotto troppo carico per evitare il blocco macchina. Un contrattempo del genere costerebbe di più dello strumento stesso. Ovviamente questo è anche un’efficiente rilevatore di interfaccia birra/lievito che preverrebbe un inaccettabile carico alla macchina.

• Per il controllo miscelazione in alcuni casi un sensore a diffusione di luce TF16-N invece di un fotometro ad assorbimento NIR AF16-N o AS16-N, può essere utilizzato per controllare il contenuto di lievito. Un by-pass sulla macchina è utilizzato per dosare una parte di birra non filtrata o di lievito nella linea del filtrato. Con questo strumento si assicura una qualità costante del prodotto. Si controlla così la torbidità in linea senza la necessità di prelevare campioni, senza effettuare dosaggi manuali risparmiando tempo e denaro.

• La linea del concentrato dal separatore può essere equipaggiata con un fotometro ad assorbimento NIR AS16-N o AF16-N utilizzando un cammino ottico molto corto per ottenere la migliore correlazione tra assorbimento e contenuto del solido. Questo consente di misurare sia la resa che la qualità del prodotto.

Gestione del Lievito

• Il dosaggio del lievito può essere eseguito in modo preciso senza prevedere grossi investimenti utilizzando la tecnica dell’assorbimento NIR differenziale. Questo metodo utilizza due sensori.  Il primo sensore è un fotometro ad assorbimento NIR a singolo canale AS16-N, installato a monte del dosatore che misura la torbidità del mosto. Questo sensore è utilizzato anche come rilevatore di torbidità in uscita dalla sala cottura. Il secondo sensore AS16-N è installato a valle del dosatore prima di qualsiasi punto di iniezione di aria. Questo sensore misura la torbidità totale dovuta sia al mosto che al lievito.  Sottraendo il valore di torbidità a monte del dosatore dal valore di torbidità misurato a valle si ottiene la quantità di lievito dosata.

• Fermentazione: le sonde AS16-N hanno la caratteristica di essere installate ad inserzione direttamente nei serbatoi di fermentazione o nelle linee di by-pass tramite diversi adattatori. Se installate in modo appropriato, tutto il ciclo di fermentazione può essere monitorato in tempo reale, consentendo così l’ottimizzazione del processo. I serbatoi possono essere automatizzati invece di dipendere dal risultato del laboratorio.

• Interfaccia birra/lievito e recupero lievito: molti birrifici utilizzano fermentatori verticali o serbatoi multi-purpose. Uno dei maggiori vantaggi che si ha nell’utilizzare questi serbatoi è che si evitano numerosi trasferimenti di prodotto. Quindi il lievito deve essere rimosso dal serbatoio. Un sensore di torbidità è installato in uscita dal serbatoio o sulla linea di recupero o scarico del lievito. Quando il lievito viene rimosso dalla birra il torbidimetro determina l’interfaccia tra lievito e birra. In passato questo era gestito con il calcolo dei volumi o dei tempi oppure affidato all’occhio umano tramite una specula. Dato che i punti di intervento sono regolabili, si può ottenere il taglio ottimale per avere la migliore efficienza operativa. Questo riduce perdita di prodotto e fornisce maggiore uniformità al prodotto per la fase di filtrazione.

Torbidità in Produzione

• La valutazione della chiarezza del prodotto in uscita dal tino di filtrazione è tradizionalmente affidata alla valutazione del personale di fabbrica; in ogni caso, oggi è più comunemente misurata con un torbidimetro a diffusione di luce modello TF16-N. Il campo di misura dipende dal livello di chiarificazione richiesto. Questo strumento monitora in continuo la concentrazione di solidi nel flusso dell’estratto per deviare automaticamente il flusso verso il bollitore quando si raggiunge la chiarezza desiderata.

• Utilizzando un filtro pressa per chiarificare il mosto la misurazione della torbidità è ancora più importante. Si ottiene la migliore qualità del prodotto riducendone le perdite e incrementando la vita del filtro. E’ possibile valutare sia la qualità della filtrazione che eventuali rotture del filtro con un fotometro a luce diffusa modello TF16-N, infatti è possibile misurare sia concentrazioni molto basse e in modo accurato con il segnale degli 11°, sia campi molto più ampi con il fascio diretto. Automaticamente gli allarmi segnaleranno la rottura del filtro.

Colore nei Birrifici

• L’utilizzo di colorimetri precisi prima dell’imbottigliatrice consentono un controllo accurato sul dosaggio del colorante per ottenere uno standard qualitativo e cromatico elevato e costante del prodotto. Colorimetri a singolo o doppio fascio configurati per monitorare in continuo il prodotto a specifiche lunghezze d’onda del visibile, consentono di minimizzare i campionamenti per le analisi di laboratorio. Una ben definita impressione visiva è importante sia per il Consumatore che per l’identificazione del prodotto in fase di lavorazione.

• Anche il colore del mosto è misurato in assorbimento. Pertanto il colore della birra è misurato nel visibile a 430 nm. In birreria la misura del colore è problematica data la presenza di torbidità di fondo che ovviamente assorbe a 430 nm. Per compensare questo effetto, con Optek si misura il prodotto a due lunghezze d’onda differenti, la prima a 430 nm e la seconda nel NIR (vicino infrarossi). Il segnale a 430 nm dipende sia dal colore che dalla torbidità, mentre il segnale NIR dipende solamente dalla torbidità; sottraendo il valore NIR dal primo si ottiene la misura solo del colore.

• Dosaggio del colore: il colore di alcune birre è corretto addizionando estratto di malto o di segale. Il dosaggio di questi estratti può essere controllato con un sensore Optek. La misura del colore può essere utilizzata per azionare automatismi di produzione, ad esempio può comandare l’avviamento della pompa di dosaggio dell’estratto direttamente nella linea della birra. A valle del dosaggio il colore può essere verificato con un secondo colorimetro. Si possono misurare birre chiare, birre scure e high gravity beer.

• Il fotometro a singolo fascio ad assorbimento nel visibile (modello Optek AS56-F o AF56-F) è la soluzione tecnologicamente più semplice ed economica per rilevare in linea e in modo preciso l’interfaccia tra due fluidi nei birrifici. In un grosso impianto il numero di operazioni di cambio prodotto settimanali è elevatissimo, è facile perdere migliaia di ettolitri di prodotto. Ovviamente recuperare questo prodotto è essenziale per mantenere alta la profittabilità. L’acqua è il mezzo di spinta ed anch’essa ha dei costi sia di approvvigionamento che di trattamento. Il prodotto e l’acqua, assieme al lievito andando inutilmente negli scarichi contribuiscono notevolmente all’ innalzamento dei costi di gestione del trattamento delle acque reflue.