Trong ngành công nghiệp sản xuất bia cạnh tranh cao ngày nay, hiệu suất sản xuất là yếu tố quan trọng nhất. Các giải pháp đo lường trong quy trình sản xuất bia của chúng tôi không chỉ giúp tối ưu hóa thời gian chuyển đổi và giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch và bất ngờ, mà còn phát hiện các vấn đề về chất lượng ngay lập tức và giảm tác động đến môi trường.
Thiết bị đo lường bền bỉ và cung cấp kết quả chính xác
Sử dụng hiệu quả nguyên vật liệu
Ngăn ngừa thất thoát
Giải pháp trong quy trình sản xuất Bia
Nghiền, nấu & Lọc nguyên liệu
Ba bước đầu tiên trong quy trình sản xuất bia, có vai trò quan trọng trong việc chiết xuất đường từ malt và tạo ra wort - nguyên liệu chính để lên men bia.
Thiết bị đo mức Rosemount 5408 Non-Contacting Radar giúp cho việc đo mức trong các bồn chứa ngũ cốc có kích thước lớn trở nên đơn giản hơn. Thiết bị này sẽ tự động theo dõi bề mặt ngũ cốc để đảm bảo kết quả đo chính xác.
Cảm biến đo mức chất rắn Rosemount™ 2500 Series được thiết kế để đo mức của nhiều loại nguyên liệu rắn khắc nhau. Với kích thước nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt thiết bị trong bất kỳ bồn chứa hoặc silo nào và hoạt động tốt trong những môi trường khắc nghiệt nhất, chẳng hạn như nhiệt độ cao, áp suất lớn và nhiều bụi.
Để tăng năng suất ủ mạch nha bằng cách rút ngắn thời gian xử lý, người ta thường thêm nước vào mạch nha trước khi đưa vào máy nghiền để làm mềm vỏ trấu.
Đồng hồ lưu lượng điện từ Rosemount 8705 là giải pháp tiết kiệm chi phí và bảo trì thấp, giúp đo chính xác lượng nước cần thiết để xử lý mạch nha một cách tối ưu, từ đó đạt được hiệu quả tách chiết và chất lượng vỏ trấu tốt nhất.
Mashing là quá trình trộn malt nghiền với nước nóng để kích hoạt các enzym giúp chuyển đổi tinh bột thành đường maltose.
Với Micro Motion Coriolis Flow Meter với 5700 Transmitter giúp thêm chính xác lượng enzyme dạng lỏng vào hỗn hợp mash, từ đó tăng cường quá trình chuyển đổi tinh bột thành đường.
Độ pH và nhiệt độ của hỗn hợp mash ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme, do đó ảnh hưởng đến hiệu quả chuyển đổi tinh bột thành đường lên men. Cảm biến đo Rosemount TF396 Non-Glass ISFET cung cấp phép đo pH chính xác và ít cần hiệu chuẩn hơn nhờ vào độ ổn định cao của cảm biến.
Với thiết bị đo nhiệt độ Rosemount™ 644 giúp giảm thiểu sai số đo tổng thể và đảm bảo quá trình chuyển đổi tinh bột thành đường lên men diễn ra chính xác.
Wort là dịch đường thu được sau quá trình mashing. Trong quá trình ủ bia, đo mật độ của dịch wort (dịch chưa lên men) là rất quan trọng ở nhiều công đoạn. Với thiết bị đo nồng độ Micro Motion Fork Density Meter giúp theo dõi và kiểm soát nồng độ dịch đường wort với độ chính xác cao, loại bỏ việc lấy mẫu thủ công và giảm thiểu lãng phí.
Một yếu tố quan trọng khác là nồng độ của dịch đường wort, tính theo tỷ lệ phần trăm chiết xuất theo trọng lượng. Công đoạn đo này thường được thực hiện trong phòng thí nghiệm và tốn nhiều thời gian.
Hơn nữa, mỗi loại bia sẽ có nồng độ khác nhau. Để tối ưu hóa từng mẻ ủ, Micro Motion 5700 Transmitter có thể dễ dàng điều chỉnh tốc độ dòng chảy của wort qua bộ lọc lauter. Do đó, đây là lựa chọn lý tưởng để đo dòng chảy ra của bồn lọc Läuter, giúp xác định thời điểm không còn hiệu quả để thu hồi thêm dịch wort từ hỗn hợp mash.
Đạt được bước tiến lớn trong thiết kế của một nhà máy chưng cất bia thông qua tự động hóa của các van và xi lanh hoạt động bằng khí, cho các bước chưng cất khác nhau với Hệ thống Van AVENTICS với G3 Electronics. Đây là một giải pháp đơn giản, hiệu quả về chi phí cho I/O Kỹ thuật số và Tự động hóa Van, sử dụng G3 Electronics với màn hình hiển thị đồ họa đổi mới cung cấp việc cài đặt dễ dàng, trạng thái trực quan và chẩn đoán. Các thiết bị này có thể được tích hợp vào Giải pháp Vỏ hộp tích hợp, một tủ điều khiển thép không gỉ tùy chỉnh cho môi trường vệ sinh và vệ sinh. Movicon wedhvi cung cấp giải pháp để tạo ra các hình ảnh giao diện người máy trực tuyến và ứng dụng đa nền tảng dựa trên công nghệ máy chủ web. Cùng với bộ điều khiển PACSystems edge, giải pháp này cung cấp khả năng nhìn thấy cải tiến để duy trì chất lượng sản phẩm và sử dụng tài sản hiệu quả.
Brewing
Brewing là một quy trình ủ bia phức tạp trong các nồi nấu đòi hỏi sự hiểu biết về nguyên liệu, kỹ thuật và khoa học để tạo ra bia chất lượng cao.
Toàn bộ quá trình ủ bia có thể được tối ưu hóa nhờ sử dụng Keystone Butterfly Valves cho các thông số quan trọng.
Movicon.NExT™ được thiết kế để khắc phục những hạn chế của các hệ thống SCADA/MES/HMI truyền thống.
Dựa trên nền tảng công nghệ hiện đại, Movicon.NExT™ là giải pháp sáng tạo, là nền tảng vững chắc cho các khoản đầu tư dài hạn mà không cần phải đánh đổi bất kỳ tính năng nào.
Theo dõi độ pH của dịch wort (dịch chưa lên men) giúp xác định độ hòa tan của hoa bia và kiểm soát độ đậm đặc, hương vị, cũng như độ trong của bia.
Cảm biến pH Rosemount TF396 Non-Glass ISFET đo pH cho ra kết quả đo chính xác mà không cần cần lấy mẫu và đem đến phòng thí nghiệm để đo độ pH.
Trong nồi đun sôi (brewkettle), dịch wort thường được đun sôi bằng hơi nước từ đường ống dẫn hơi. Lưu lượng hơi nước quá thấp sẽ làm dịch wort sôi chậm, trong khi lưu lượng quá cao lại gây lãng phí. Để tránh lãng phí mà vẫn đun sôi dịch wort hiệu quả với Đồng hồ đo lưu lượng Rosemount 8600 series hoặc Rosemount 3051SF DP Flow Meters.
Đo mức có thể là một cách quan trọng để theo dõi những biến đổi về nồng độ trong nồi đun sôi. Hơi nước mạnh và cánh khuấy trộn sễ tạo ra nhiều thách thức trong việc kiểm soát nồng độ. Rosemount 3051S Electronic Remote Sensor (ERS™) Systems có thể khắc phục những khó khăn do hơi nước mạnh, chất lỏng sôi và nhiệt độ bên trong nồi thay đổi, đồng thời theo dõi chính xác những biến đổi về nồng độ.
Là các loại xi-rô có nguồn gốc từ ngô, lúa mì, gạo hoặc các loại tinh bột khác có hàm lượng maltose cao, được thêm vào dịch wort để tăng cường khả năng lên men và điều chỉnh hương vị bia.
Để tăng khả năng lên men của dịch wort, cần thêm lượng phụ gia chính xác vào nồi đun sôi. Điều này đòi hỏi việc đo chính xác nồng độ đường của các loại phụ gia không gây ảnh hưởng đến chất lượng bia. Micro Motion Coriolis Flow Meters được sử dụng để đo trực tiếp nồng độ đường của các phụ gia, đảm bảo nồng độ Plato chính xác của dịch wort sau khi rời nồi đun để đi vào quá trình lên men
Lên men
Là một quá trình chuyển hóa các hợp chất hữu cơ như đường, tinh bột, hoặc axit amin được phân giải thành các sản phẩm đơn giản hơn, thường bao gồm rượu, CO2, và axit hữu cơ. Quá trình này diễn ra trong điều kiện yếm khí, nghĩa là không có oxy.
Để cải thiện hương vị và vị giác khi thưởng thức bia, nhiều nhà sản xuất bia sử dụng các chất tăng cường, thường là hỗn hợp của dextrose và maltodextrin. Các chất phụ gia này có chi phí khá cao. Để không lãng phí nguyên liệu và sử dụng đúng lượng chất tăng cường, sử dụng Micro Motion Coriolis Flow Meter để đo chính xác lưu lượng với độ chính xác cao và ổn định đảm bảo tỷ lệ pha trộn giữa dextrose và maltodextrin luôn chính xác theo công thức.
Sục khí wort là quá trình khuấy trộn không khí vào dịch wort trước khi lên men, đảm bảo men có đủ oxy để hoàn thành quá trình lên men và ngăn ngừa tình trạng lên men không đầy đủ.
Thông thường, các thiết bị đo lưu lượng khác được sử dụng cho việc này, tuy nhiên chúng dễ bị bám bẩn dẫn đến việc sục khí không chính xác, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng bia.
Micro Motion Coriolis Flow Meter có ưu điểm là độ chính xác cao và ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như độ nhớt, áp suất hay nhiệt độ. Nhờ đó, đảm bảo việc cung cấp lượng khí ổn định và chính xác trong mỗi mẻ bia, giúp duy trì chất lượng đồng đều.
Giám sát quá trình lên men là rất quan trọng để đảm bảo bia được lên men đúng cách và đạt được hương vị mong muốn. Khi hoạt động lên men bia chậm lại và quá trình chuyển đổi glucose hoàn tất, nồng độ men của bể sẽ không còn thay đổi và bia có thể chuyển sang giai đoạn lọc. Để theo dõi chính xác nồng độ lên men, nhà máy sản xuất bia có thể sử dụng: Rosemount 3051S Electronic Remote Sensor (ERS™) System hoặc Micro Motion Fork Density Meter (FDM). Các thiết bị này sẽ gửi tín hiệu ngay lập tức khi quá trình lên men kết thúc (EOF - End of Fermentation). Nhờ đó, năng suất sản xuất bia có thể được cải thiện đáng kể, thường là trên 10%.
Movicon.NEXT™ cung cấp một nền tảng cho SCADA/MES/HMI để tăng khả năng quan sát và hiểu biết cho toàn bộ quá trình sản xuất bia cũng như báo cáo, xu hướng và dữ liệu phân tích cần thiết cho quá trình lên men.
Kiểm soát nhiệt độ trong quá trình lên men là rất quan trọng. Emerson cung cấp nhiều giải pháp để điều chỉnh nhiệt độ trong quá trình lên men và ủ bia. Van Điều Chỉnh Nhiệt Độ ASCO có thể loại bỏ nhiều van cho các bể kép và đơn, cho phép sử dụng một van cơ thể duy nhất trong một bể hoặc tàu. Một Van Điều Chỉnh ASCO PositionerD có thể được tích hợp để thêm glycol theo tỉ lệ để tiết kiệm chất lỏng làm mát. Van điều khiển nhiệt độ ASCO có thể kết hợp với Điện Tử AVENTICS G3 Electronics và thiết bị chuẩn bị không khí của AVENTICS để điều khiển và cảm biến nhiệt độ.
Sau khi lên men, men bia sẽ lắng xuống đáy thùng lên men. Men này có thể được tái sử dụng hoặc bán làm chất bổ sung dinh dưỡng. Để thu hồi men bia hiệu quả, nhà sản xuất cần xác định chính xác lớp ranh giới giữa men và bia. Tuy nhiên, sự có mặt của CO2 trong bia cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả đo.
Các loại thiết bị Micro Motion Coriolis Flow Meters sử dụng thuật toán để phân biệt chính xác giữa men và bia, đảm bảo thu hồi men đúng cách và ngăn chặn tình trạng tắc nghẽn bộ lọc. Nếu không tách men bia ra khỏi bia một cách hiệu quả, men có thể bám vào màng lọc và gây tắc nghẽn, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng bia.
Đóng gói
Bao bì là giai đoạn cuối cùng trong quy trình sản xuất bia, nơi bia được đóng chai, lon hoặc thùng và chuẩn bị để phân phối
Vượt qua những khó khăn khi chuyển bia từ công đoạn lọc sang đóng gói. Trong quá trình bơm bia, có thể xuất hiện bọt khí trong đường ống dẫn, gây ra sai số trong đo lưu lượng. Với công nghệ đo lường Nâng cao (Advanced Phase Measurement), tính năng này của Micro Motion Coriolis Flow Meters giúp phân biệt chính xác giữa bia và bọt khí, cung cấp phép đo lưu lượng chính xác.
Và để đảm bảo đường ống chiết rót được bơm đầy và duy trì áp suất chính xác, cung cấp lưu lượng ổn định cho hoạt động đóng chai, Thiết bị đo áp suất Rosemount™ 3051HT Hygienic Pressure Transmitter này được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong ngành thực phẩm và đồ uống, đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt.
Các cơ quan thuế địa phương yêu cầu các nhà máy sản xuất bia đo và báo cáo lượng cồn sản xuất cho mục đích thuế khi chuyển từ quá trình lên men sang đóng chai, và yêu cầu thực hiện xác minh một cách đều đặn. Quy trình xác minh này thường được thực hiện thủ công và đòi hỏi quá trình phải được dừng lại. Với Smart Meter Verification của Emerson, bạn có thể đo lường các điểm thuế quan trọng trong khi có được xác minh trực tiếp trên đường ống với một lịch trình tự động mà không cần dừng quy trình sản xuất bia, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả.
Phát hiện rò rỉ thùng bia liên tục: Giảm thiểu hao hụt sản phẩm và đảm bảo chất lượng bia thành phẩm nhờ Giải pháp phát hiện rò rỉ Rosemount CT4215. Hệ thống này giúp ngăn chặn tình trạng bia bị mất gaz (xì hơi) hoặc nhiễm mốc do rò rỉ thùng.
Ngoài ra, các tiến bộ mới trong đóng gói cũng được hưởng lợi từ các đổi mới trong việc đổ bia vào thùng từ Emerson. Ví dụ, BrewLock là một hệ thống phân phối mới cách mạng được phát triển bởi Heineken để mang bia tươi từ nhà máy đến người tiêu dùng. Thùng bia mới này có thể tái chế 100% và sẽ loại bỏ các chi phí vận chuyển ngược của thùng bia và chi phí CIP liên quan. BrewLock được làm bằng cách sử dụng công nghệ spin welding Branson SW300 của Emerson.
Các giải pháp có thể mở rộng có sẵn với các bộ điều khiển PACSystems, các động cơ servo và bộ điều khiển, và các màn hình công nghiệp QuickPanel+. Các đầu ra tích hợp tốc độ cao dễ dàng kết nối với hệ thống khí nén và hệ thống tầm nhìn.
Nguồn điện điển hình hỗ trợ cho các dây chuyền đóng chai và đóng gói thường được lắp đặt bên trong các tủ lớn, đắt tiền, và được đánh giá đặc biệt, nằm xa thiết bị sản xuất. Nguồn điện được dẫn từ các tủ này đến máy móc thông qua dây cáp, điều này không chỉ tăng chi phí mà còn hạn chế cơ hội tự động hóa trong tương lai. Giải pháp nguồn điện SolaHD 1P67-SCP-X của Emerson loại bỏ các hạn chế trong kiến trúc nguồn điện, cho phép các nhà thiết kế và vận hành máy móc đặt nguồn điện một cách an toàn tại nơi cần thiết. Sự cố mất điện và sụt áp có thể làm mòn thiết bị đóng chai và đóng gói sớm, dẫn đến hỏng hóc máy móc và ngừng hoạt động, gây lãng phí và mất sản xuất. Giải pháp UPS SolaHD SDU-A Series DIN Rail AC của Emerson là giải pháp nguồn điện không gián đoạn.
Để tự động hóa việc vận chuyển, đóng chai, đóng hộp và kegging, các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) và các nhà máy bia sử dụng đa dạng các giải pháp điều khiển chất lỏng và chuyển động của ASCO. Hệ thống van AVENTICS với G3 Electronics thông minh kiểm soát các bộ truyền động khí nén và van điều khiển khí. Các xi lanh chống ăn mòn AVENTICS được chứng nhận bởi FDA của chúng tôi được thiết kế dễ dàng làm sạch, loại bỏ nguy cơ nhiễm bẩn thực phẩm. Ngoài ra, Emerson có một loạt các van điều khiển điện từ ASCO được thiết kế để đáp ứng nhu cầu chu kỳ cao của việc đóng chai và có thể kết hợp với các xi lanh lò xo trở lại và xi lanh tác động kép sử dụng trong suốt quá trình đóng chai.
Nền tảng PACSystems và PACMotion của Emerson cung cấp các giải pháp tốc độ cao, linh hoạt và có khả năng mở rộng dễ dàng tích hợp, dẫn đến thời gian đưa ra thị trường nhanh hơn, tăng năng suất và cải thiện chất lượng.
Hệ Thống Tiện Ích & Điện Lực
Ngành sản xuất bia ngày càng chú trọng đến tính bền vững, do đó các nhà máy bia đang tìm kiếm các giải pháp tự động hóa để giảm thiểu tiêu thụ năng lượng, nước và giảm chất thải.
Để thiết lập nền tảng tiết kiệm năng lượng và đạt được sự tuân thủ theo quy định, các nhà máy bia có thể sử dụng giải pháp đo lường có dây hoặc không dây để tiết kiệm năng lượng như:
Hơi nước, Nước (bao gồm tháp giải nhiệt, thu hồi, xử lý, tái sử dụng và bã bia), Nhiên liệu và lưu lượng khí gas. Lưu lượng kế Rosemount 3051SFDP: Đo chính xác lưu lượng hơi nước.
Thiết bị truyền tín hiệu hai kênh Rosemount 1056: Đo các thông số chất lượng nước quan trọng cho quá trình sản xuất bia, bao gồm độ pH, độ dẫn điện, oxy hòa tan thấp và clo.Giám sát chặt chẽ các thông số này giúp tối ưu hóa quy trình và tiết kiệm nước.
Van thép không gỉ ASCO 290 là lựa chọn phù hợp cho việc điều khiển chất lỏng CIP trong các điều kiện khắc nghiệt.
Bộ đo mật độ cành nghề Micro Motion Fork được sử dụng trong việc pha trộn và điều khiển nồng độ xút vô cơ cho quá trình làm sạch bồn lên men.
Cảm biến dẫn truyền nhiệt Rosemount 225 và 410VP là lựa chọn lý tưởng để giám sát các bước làm sạch và rửa cuối cùng với phạm vi đo rộng và thiết kế vệ sinh.
Bộ điều khiển PACSystems edge giúp tự động hóa quá trình CIP, giảm chi phí, tăng độ an toàn, giảm số lần thu hồi sản phẩm và tăng khả năng sẵn có của thiết bị. Điều khiển hệ thống cung cấp CIP bằng van bướm hiệu suất cao Keystone K-lok. Sử dụng Bộ phát hiện mức không tiếp xúc Rosemount 1408 cho việc đo liên tục để điều khiển mức bồn CIP. Sử dụng Cảm biến dao rung Rosemount 2120 để ngăn ngừa tràn và chạy khô.
Hệ thống làm lạnh amoniac đóng vai trò quan trọng nhưng cũng tiềm ẩn nguy hiểm trong sản xuất bia. Rò rỉ amoniac qua van xả áp suất cần được theo dõi chặt chẽ để đảm bảo an toàn cho nhân viên làm việc gần các bể chứa này.
Van điều tiết ASCO Positioner: Van này cho phép điều chỉnh lưu lượng glycol chính xác theo tỷ lệ, giúp tiết kiệm glycol và tối ưu hóa quá trình làm mát. Đồng thời, van cũng theo dõi vị trí trục van để đảm bảo lưu lượng ổn định.
Kết hợp thông minh với Hệ thống Điện tử Tích hợp AVENTICS G3: Hệ thống này giúp điều khiển van ASCO Positioner một cách thông minh, mang lại độ chính xác cao trong việc điều chỉnh nhiệt độ.
Chiếu sáng là yếu tố quan trọng để tạo ra môi trường làm việc thoải mái và an toàn. Tuy nhiên, để đạt được điều này thường gặp khó khăn do: Không gian làm việc đặc thù, ánh sáng không phù hợp (màu sắc, bóng tối, chói) và độ tỏa sáng không đồng đều. Đèn LED Appleton Mercmaster cung cấp giải pháp chiếu sáng phù hợp cho mọi vị trí lắp đặt và mức độ chiếu sáng cần thiết trong môi trường khắc nghiệt và nguy hiểm của nhà máy bia.
Vietnamese 
English