Trykluftanvendelser i den industrielle gærproduktion: Den afgørende rolle for pålidelige og energieffektive blæser- og trykluftløsninger
Mange processer i industriel gæreproduktion kræver brug af lavtryks- eller trykluft. En af de vigtigste procedurer er den store tekniske fermentering (kultiveringsprocessen). I denne forbindelse skal blæsere ventilere og omrøre gærblandingen pålideligt for at opnå optimale resultater. Ventilationen kan udgøre op til 50 % af det samlede energiforbrug på en gærfabrik. Derfor er blæsernes pålidelighed og energieffektivitet afgørende for at holde produktionsomkostningerne pr. ton gær så lave som muligt. I dette bidrag belyser vi typiske anvendelser af lavtryks- og trykluft i gærproduktionen og viser, hvordan de avancerede løsninger fra KAESER opfylder disse krav.
Typiske trykluftanvendelser i gærproduktionen
Intelligente KAESER-trykluftløsninger til anvendelse i industriel gærproduktion
Download
Detaljeret procesdiagram
Trykluft i den industrielle gærproduktion
Storteknisk fermentering
Den stortekniske fermentering (aerob kultivering) er en afgørende proces for fremstilling af gær, der f.eks. er brug for i levnedsmiddelindustrien til brødfremstilling. Fra den første fermentering til den kommercielle fermentering er lavtryksluft uundværlig under hele cellevæksten i fermenteringstanke med store volumener.
Blæsere ventilerer og blander gærblandingen i fermenteringstankene. Ventilationen forsyner gærcellerne med ilt, blandingen sørger for homogene betingelser og forbedrer stoftransporten. Gær produceres som regel i en fed-batch-procedure.
Det betyder, at der kontinuerligt tilføres substrat til bioreaktoren efter en indledende startfase for at undgå en meget høj sukkerkoncentration i begyndelsen.
For høje sukkerkoncentrationer ville hæmme gærcellernes vækst. Ved at tilføre substrat øges bioreaktorindholdets volumen kontinuerligt. For at sikre en ensartet tilførsel af ilt skal blæsersystemet derfor tilpasse sig til situationen, der konstant ændrer sig, dvs. øge trykket for at kompensere for det større volumen og øge kapaciteten for at stille en tilstrækkelig mængde ilt til rådighed til forsyningen af den stigende mængde gærceller. Målet med gæringen er at holde gærcellerne i den eksponentielle vækstfase. Styringen af gæringen med optimal substratforsyning og den tilhørende ventilation er afgørende for at opnå et optimalt resultat af gærproduktionen.
Især blæseren skal straks tilpasse sig de konstant skiftende procesparametre. Hvis der er for lidt eller for meget ventilation, kan produktet blive ødelagt, og bortskaffelsen af det ødelagte batch, rengøringen af fermenteringsbeholderne og genoptagelsen af produktionsprocessen kan være tids- og ressource- og energikrævende.
Ventilationsbehovet for en storteknisk fermentering er som regel en af de største energiforbrugere i et bioteknisk produktionsanlæg og udgør op til 50 % af et anlægs samlede energiforbrug. En pålidelig og effektiv forsyning af lavtryksluft er derfor ikke kun afgørende for den aerobe proces’ succes, men også for ventilationsblæsernes samlede energiforbrug.
KAESER arbejder tæt sammen med sine kunder for at levere effektive blæsersystemer, der giver optimale aerobe fermenteringsresultater, maksimal effektivitet og lavt energiforbrug. For at opnå topydelser med en flerdobbelt blæserstation kan der integreres en SIGMA AIR MANAGER 4.0, som dynamisk tilpasser blæserdriften på grundlag af kapacitets- og trykkrav i realtid for til enhver tid at sikre en optimal produktion af lavtryksluft.
Få mere at vide om løsninger fra KAESER til storteknisk fermentering:
Efterbehandling af gær
Instrumentluft med høj renhed, der kræver et typisk tryk på 6-7 bar(g), er afgørende for styring af ventiler og aktivering af pneumatiske apparater i et industrielt gærproduktionsanlæg. Der er især brug for den til en række afsluttende bearbejdningsprocesser:
-
Drift af tørringsanlæg
Takket være deres enkelhed og effektivitet ved fjernelse af fugt anvendes der ofte ventilatorer i tørringsprocessen til fremstillingen af tørgær. Der er dog alternative metoder til tørring, der arbejder med trykluft og giver en bedre tørringseffektivitet og produktkvalitet, som f.eks.:
Fluidiseret lejetørring: Ved denne metode anvendes der trykluft til at fluidisere gærpartikler og og sikre en ensartet tørring. En ensartet luftstrøm er afgørende for at opretholde ensartede tørringsbetingelser og optimale tørringstemperaturer, hvilket forbedrer tørringsprocessens samlede effektivitet.
Sprøjtetørring: Ved denne metode er der brug for trykluft til at forstøve gærfløden til fine dråber. Ren og tør trykluft er afgørende for effektiv tørring og ensartet dråbestørrelse, hvilket bidrager til slutproduktets kvalitet.
-
Gærtransportsystemer
Vakuumtransporten anvendes, så snart gæren er tørret, til at transportere tørgæren skånende og effektivt fra tørringsanlægget til emballagen uden at gå på kompromis med integriteten. Denne type pneumatisk transport i fortyndingsfasen kræver trykluft med høj hastighed og lavt tryk for at transportere gæren effektivt. For at opnå optimal ydelse skal trykluften være fri for fugt og olie for at undgå fejl ved materialestrøm og systemeffektivitet samt forurening.
Som ved alle kompressor- og blæseranvendelser i den industrielle gærproduktion er ren og tør trykluft uundværlig for at opfylde de høje krav til luftrenhed i levnedsmiddelproduktionen. I tæt samarbejde med producenterne af procesanlæg og under anvendelse af relevante standarder som ISO 8573-1 tilbyder KAESER specialfremstillede blæser- og trykluftsystemløsninger, som pålideligt og effektivt opfylder de strenge standarder for luftkvalitet til industriel slutbehandling af gær.
Få mere at vide om løsninger fra KAESER til slutbehandlingen af gær:
Emballering af gær
Der er brug for instrumentluft til den endelige emballering af gæren – fra drevet på de pneumatiske aktuatorer, der driver emballeringsmaskinernes mekaniske bevægelser, til undgåelse af urenheder i påfyldnings- og lukkemekanismer.
Dette kan også omfatte drift af luftknive eller afblæsningsanordninger, der anvendes til at blæse overskydende gærpartikler af og til at opretholde renlighed f.eks. for emballeringsmaterialer eller maskinoverflader. Disse anvendelser er afhængige af en pålidelig forsyning med ren og tør trykluft for at sikre renlighed og for at undgå urenheder.
KAESER arbejder sammen med OEM'er og kunder til emballeringsmaskiner for at finde og levere den optimale kompressor- eller blæserløsning, som er tilpasset til de specifikke krav for emballeringsanlæg og samtidig opfylder de påkrævede renhedsklasser iht. ISO 8573-1.
Få mere at vide om løsninger fra KAESER til emballeringen af gær:
Vandbehandling på virksomheden
Lavtryksluft - og i nogle tilfælde også trykluft - er afgørende for den lokale vandbehandling. I det biologiske rensningstrin er der f.eks. brug for lavtryksluft til ventilation af spildevandet. Blæsere producerer luftstrømme til ventilationssystemer, der genererer fine luftbobler, der sprøjtes ind i spildevandet.
Denne ventilation forsyner bakterierne med den ilt, der kræves til nedbrydning af organiske stoffer.
Gærspildevand har som regel et højt biologisk iltbehov på grund af det høje indhold af sukker, proteiner og gærrester. Det betyder, at der er brug for en betydelig mængde ilt til at understøtte den mikrobielle aktivitet til den biologiske behandlingsproces.
En passende ilttilførsel er derfor afgørende for at opretholde en effektiv mikrobiel aktivitet, hvilket betyder, at blæserens ydelse direkte påvirker behandlingsresultatet.
Den industrielle gærproduktion forbruger store mængder vand, hvorved anlæggene forbruger tusinde af liter hver dag. Derudover er ventilationen en stor energiforbruger ved spildevandsbehandlingen. En effektiv og energieffektiv lokal vandbehandling er derfor ikke kun uundværlig for bæredygtig vandstyring, men også for optimeret energiudnyttelse. Derfor bliver det stadig vigtigere at vælge pålidelige og energieffektive ventilationsblæsere.
KAESER tilbyder specialfremstillede blæserløsninger, der pålideligt og energieffektivt opfylder kravene til ventilation ved lokal vandbehandling.
Få mere at vide om løsninger fra KAESER til vandbehandling i virksomheden:
Trykluft til værkstedet
På værkstedet i en gærfabrik er en pålidelig forsyning med trykluft nødvendig til forskellige opgaver, f.eks. til drift af trykluftværktøj og rengøring af komponenter. KAESER-stempelkompressorerne er den ideelle løsning til værksteder med intermitterende trykluftbehov.
Kompressorerne kan fås både i mobile udførelser (CLASSIC- og PREMIUM-serien) og som stationære modeller (KCT- og AIRBOX-serien) og overbeviser med deres fleksibilitet og pålidelighed. Skruekompressorer er en højeffektiv løsning til større værksteder med permanent trykluftbehov. Serien AIRCENTER fra KAESER forener en effektiv skruekompressor, en køletørrer og en trykluftbeholder i et kompakt, komplet system.
Takket være den støjsvage drift er anlægget ideelt til brug direkte på arbejdspladsen. Som alternativ tilbyder serien SXC en pladsbesparende komplet løsning med køletørrer og trykluftbeholder – placeret i et robust polyethylenkabinet.
Få mere at vide om løsninger fra KAESER til værkstedet: