Sörpasztőr bővítési lehetőségeinek vizsgálata
Kulcsszavak: pasztőrözés, sör, hőkezelés
A sör tartósításához és hosszabb ideig való tárolásához alacsony hőmérsékleten végzett hőkezelésre, úgynevezett pasztőrözésre van szükség. A sör pasztőrözésére két módszer terjedt el, az általunk is vizsgált lemezes hőcserélőben történő pasztőrözés, valamint az alagútpasztőrözés. Lemezes hőcserélőben történő pasztőrözés során a sört még a fejtés előtt hőkezelik, szemben az alagútpasztőrözéssel, amikor a palackba vagy dobozba töltés után kerül sor a hőközlésre. Bár általánosságban elmondható, hogy az előbbi energetikailag hatékonyabb, mint az alagútpasztőrözés, viszont az egyes konstrukciók tovább fejleszthetőek.
A TDK munkánk során először bemutatjuk a pasztőrözési folyamatot, és annak főbb jellemzőit, összehasonlítva egyéb folyadékok hőkezelésével. Méréssel meghatároztuk egy már üzemelő sörpasztőr főbb, a gépkönyvben nem elérhető hőtechnikai jellemzőit. Ezeket a mérési adatokat felhasználva, elkészítettük a berendezés hőtechnikai modelljét, amelyet ezután felhasználtunk a berendezés fejlesztési lehetőségek vizsgálatánál. A modellt a mérési adatok, és a pasztőr gyártójától kapott számítások segítségével validáltuk. Meghatároztuk, hogy lemezszám bővítés esetén milyen mértékű melegítési- és hűtési teljesítményi megtakarítások várhatóak.
A hőtechnikai számítások mellett a sör pasztőrözésénél előírt nyomásokat is ellenőriztük, hogy a megváltoztatott pasztőr teljesíti-e ezeket a követelményeket. A számítások során megkerestük a változtatható fordulatszámú szivattyúk új munkapontját, és meghatároztuk a nyomást a pasztőr több kritikus pontjára is. Az élelmiszerbiztonsági szempontok mellett megvizsgáltuk a szabályozószelep alkalmasságát az új pasztőr konstrukciókra.
Végül gazdasági szempontok alapján értékeltük a lemezes pasztőr fejlesztési lehetőségeit, nettó jelenérték számítás felhasználásával. Ezek alapján kiválasztottuk az általunk leggazdaságosabbnak vélt lemezszámot és elrendezést. Továbbá egy olyan hőtechnikai számítási modellt hoztunk létre, ami más hőcserélők esetén is alkalmazható lehet, aminek bizonyítása még további kutatást igényel.
Irodalom:
1. EBC Technology and Engineering Forum. Beer Pasteurisation: Manual of Good Practice. Getränke-Fachverlag Hans Carl, Nurnberg, 1995.
2. R. K. Shah and D. P. Sekulić, Fundamentals of Heat Exchanger Design, John Wiley & Sons, Hoboken NJ, Inc, 2003.
3. C. G. Gutierrez, G. N. Diniz és J. A. Gut, „Dynamic simulation of a plate pasteurizer unit: Mathematical modeling and experimental validation,” In Journal of Food Engineering. vol131, pp. 124-134, 2014.
