การกรองในการต้มเบียร์ด้วยตะแกรงสแตนเลส: ตั้งแต่การกรองน้ำเวิร์ตไปจนถึงการกรองละเอียด

การกรองด้วยตะแกรงลวดสเตนเลสในการต้มเบียร์คือการใช้ตะแกรงลวดสาน ตะแกรงลวดซินเตอร์ และแผ่นตะแกรงเจาะรูเกรดอาหาร 304/316L เพื่อแยกของแข็งออกจากน้ำเวิร์ตและเบียร์ในทุกขั้นตอนการผลิต ตั้งแต่ตะแกรงก้นเทียม (false bottom) ของถังกรองกาก (lauter tun) ที่รองรับชั้นกากเมล็ดธัญพืชหนา 30–40 cm และรวบรวมน้ำเวิร์ตแรกผ่านช่องเปิดขนาด 0.7–1.2 mm หรือผ้าลวดสานขนาด 20–60 mesh ไปจนถึงไส้กรองสเตนเลสซินเตอร์ที่ช่วยกรองละเอียดเบียร์สำเร็จรูปให้ได้ความละเอียด 1–5 ไมครอนก่อนการบรรจุ เนื่องจากวัสดุกรองเป็นโลหะ จึงสามารถทำความสะอาดในระบบด้วยสารละลายด่างร้อนและไอน้ำ และนำกลับมาใช้ซ้ำได้หลายร้อยรอบ CIP (clean-in-place) แทนที่จะต้องทิ้งหลังการใช้งานทุกครั้งเหมือนแผ่นกรองหรือไส้กรองโพลิเมอร์

ความสามารถในการนำกลับมาใช้ซ้ำนี้ช่วยเปลี่ยนความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ของโรงเบียร์เมื่อขยายขนาดการผลิต ตั้งแต่ระบบคราฟต์เบียร์ขนาด 20 เฮกโตลิตรไปจนถึงโรงงานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ที่ต้มเบียร์ได้หลายชุด ระบบการกรองจะทำงานทั้งในฝั่งร้อน (hot-side) และฝั่งเย็น (cold-side) และตะแกรงลวดสเตนเลสก็มีบทบาทในทุกขั้นตอน นี่คือกลุ่มวัสดุประเภทเดียวกันกับที่วิศวกรของ KAIFIL ออกแบบสำหรับอุตสาหกรรมที่กว้างขึ้นอย่าง การใช้งานในกระบวนการแปรรูปอาหารและเครื่องดื่มและในการต้มเบียร์ วัสดุนี้ให้ประโยชน์หลักสามประการเช่นเดียวกัน ได้แก่ วัสดุกรองที่ทำความสะอาดได้, พิกัดการกรองระดับไมครอนที่แม่นยำและทำซ้ำได้, และไม่มีความจำเป็นต้องซื้อ จัดเก็บ หรือกำจัดสารช่วยกรองที่เป็นวัสดุสิ้นเปลือง

ระบบการกรองในการต้มเบียร์: จากฝั่งร้อนสู่ฝั่งเย็น

เบียร์ทุกชุดต้องผ่านขั้นตอนความท้าทายในการแยกของแข็งในลำดับเดียวกัน และการทำความเข้าใจขั้นตอนเหล่านี้ก่อนเลือกวัสดุกรองจะช่วยได้มาก แม้กระทั่งก่อนขั้นตอนการผสมมอลต์ (mash) โรงเบียร์ส่วนใหญ่จะกรองน้ำที่ใช้ในกระบวนการผลิตและน้ำสำหรับต้มเบียร์ให้มีความละเอียด 5 µm หรือละเอียดกว่านั้น — เพื่อปกป้องเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ปั๊ม และวาล์วควบคุม รวมถึงขจัดอนุภาคที่อาจทำให้สารสกัดไม่สม่ำเสมอและเกิดรสชาติที่ผิดเพี้ยน จากนั้นในส่วนของโรงต้มเบียร์เองจะมีหน้าที่หลักสามประการ ได้แก่ การกรองกากเบียร์หรือเลาเทอริง (การแยกน้ำเวิร์ตหวานออกจากชั้นกากเมล็ดธัญพืช) การแยกตะกอนร้อนหรือทรับ (การแยกโปรตีนที่จับตัวเป็นก้อนและเศษฮอปส์ออกจากน้ำเวิร์ตที่ต้มเดือด) และการทำให้น้ำเวิร์ตเย็นลง

การหมักทำให้ความท้าทายเปลี่ยนไป เบียร์ที่ผ่านการหมักเสร็จสิ้น — ซึ่งตอนนี้เรียกว่าเบียร์ดิบ (green beer) — เป็นผลิตภัณฑ์ที่บอบบางซึ่งมีทั้งยีสต์และคอลลอยด์ที่ทำให้เกิดความขุ่น และในห้องเก็บเบียร์ (cellar) จะมีหน้าที่เพิ่มขึ้นอีกสองประการ ได้แก่ การกรองหยาบเพื่อแยกยีสต์ออก และการกรองละเอียดเพื่อทำให้เบียร์ใสและมีความเสถียรก่อนบรรจุขวด

ฝั่งร้อนและฝั่งเย็นต้องการการออกแบบทางวิศวกรรมที่แตกต่างกัน ที่อุณหภูมิสูงกว่า 80 °C ความเสี่ยงทางจุลชีววิทยาแทบจะเป็นศูนย์ ดังนั้นการกรองจึงเป็นเพียงปัญหาการแยกของแข็ง และวัสดุกรองแบบหยาบที่มีพื้นที่เปิดสูงจึงเป็นตัวเลือกหลัก ในฝั่งเย็น เบียร์จะมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 0 ถึง 10 °C อุปกรณ์ทุกชิ้นต้องถูกสุขอนามัย และออกซิเจนจะกลายเป็นศัตรูตัวฉกาจ: ออกซิเจนละลายน้ำ (DO) ที่ปนเปื้อนเข้ามาในตัวกรองจะเร่งให้เบียร์เสื่อมสภาพเร็วขึ้น ดังนั้นระบบปิดที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันจึงเป็นที่นิยมมากกว่า ตะแกรงลวดสามารถใช้งานได้ทั้งสองฝั่ง — ความแตกต่างอยู่ที่พิกัดการกรองและขั้นตอนการทำความสะอาด

การกรองกากเบียร์ (Lautering): ชั้นกากเมล็ดธัญพืชและตะแกรงก้นเทียม

การกรองกากเบียร์ (lautering) เป็นหน้าที่การกรองที่จริงจังขั้นตอนแรกในโรงต้มเบียร์ และหลักการนี้มักถูกเข้าใจผิด: วัสดุกรองไม่ใช่เหล็กสเตนเลส แต่เป็นชั้นกากเมล็ดธัญพืชเองต่างหาก ตะแกรงก้นเทียมทำหน้าที่เพียงยึดชั้นเปลือกข้าวบาร์เลย์ที่อัดแน่นให้อยู่กับที่ และเป็นช่องทางระบายน้ำเวิร์ตที่ใสสะอาด ชั้นกากที่ลึก 30–40 cm จะทำหน้าที่เป็นตัวกรองความลึกตามธรรมชาติ: อนุภาคแป้งละเอียดและเศษเปลือกข้าวจะถูกดักจับไว้ระหว่างเมล็ดธัญพืชในขณะที่น้ำเวิร์ตไหลผ่าน นั่นคือเหตุผลที่กระบวนการกรองกากเบียร์ทำงานได้ดี แม้ว่าช่องเปิดในตะแกรงก้นเทียมจะมีขนาดใหญ่กว่าอนุภาคที่ถูกกรองออกอย่างมากก็ตาม

รูปทรงของตะแกรงก้นเทียมที่นิยมใช้มีอยู่สองแบบหลักๆ ตะแกรงลวดลิ่ม (Wedge-wire) หน้าตัดรูปตัววี (V-profile) ที่มีช่องเปิดขนาด 0.7–1.2 mm ให้พื้นที่เปิดสูงและป้องกันการอุดตัน เนื่องจากหน้าตัดของช่องเปิดจะขยายกว้างขึ้นในทิศทางลงด้านล่าง ทำให้ของแข็งตกลงไปได้ง่ายแทนที่จะติดค้างอยู่ อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้ผ้าลวดสานสเตนเลสแบบเรียบขนาด 20–60 mesh — ซึ่งมีขนาดช่องเปิดประมาณ 0.85 mm ลงไปจนถึง 0.25 mm — วางทับบนแผ่นรองรับแบบเจาะรู ช่วยให้ได้พื้นผิวที่เรียบและทำความสะอาดง่าย นอกจากนี้ KAIFIL ยังจัดหา ท่อกรองสเตนเลสเจาะรู สำหรับถังกรองน้ำเวิร์ต (lauter tuns) และถังผสมข้าวมอลต์ (mash mixers) ที่นิยมใช้ท่อรวบรวมของเหลว (tubular collector) มากกว่าแผ่นเรียบ (flat plate)

การกรองน้ำเวิร์ต (Run-off) คือการรักษาสมดุลอย่างแท้จริง น้ำเวิร์ตแรกที่ได้จะมีความขุ่น จึงต้องนำกลับมาหมุนเวียนกรองซ้ำ หรือที่เรียกว่า โวร์เลาฟ์ (vorlauf) เป็นเวลา 10–20 นาที จนกระทั่งน้ำเวิร์ตเริ่มใส การเซ็ตตัวของชั้นกากข้าวมอลต์ (bed) นี้เองที่ทำให้น้ำเวิร์ตในขั้นตอนต่อๆ ไปมีความใสสะอาด กลไกใบกวน (raking mechanism) จะคอยตัดพรวนชั้นกากข้าวมอลต์เป็นระยะๆ เพื่อรักษาการไหลให้สม่ำเสมอและป้องกันการเกิดช่องทางไหลลัด (channeling) โดยทั่วไปอัตราการกรองน้ำเวิร์ตจะอยู่ที่ 5–10 hl/m²·h หากเร็วเกินไป ชั้นกากจะอัดตัวแน่นเกินไป ปริมาณสารสกัด (extract) จะลดลง และน้ำเวิร์ตจะขุ่น แต่หากช้าเกินไป กระบวนการกรองน้ำเวิร์ต (lautering) จะยืดเยื้อไปถึงสามชั่วโมงหรือมากกว่านั้น นอกจากนี้ ตะแกรงก้นเทียม (false bottom) ที่กำหนดสเปกอย่างถูกต้องจะช่วยกระจายการไหลอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งถัง ซึ่งปัจจัยนี้ขึ้นอยู่กับรูปทรงของช่องเปิด (slot geometry) และพื้นที่เปิด (open area) มากกว่าตัววัสดุเหล็กเอง

สำหรับโรงงานขนาดใหญ่มาก เครื่องกรองกากข้าวมอลต์ (mash filters) ซึ่งเป็นเครื่องอัดตะกอนแบบแผ่นและกรอบ (plate-and-frame presses) ที่ใช้เมมเบรนและผ้ากรอง สามารถทำการกรองกากข้าวมอลต์ทั้งหมดเสร็จสิ้นได้ภายในหนึ่งถึงสองชั่วโมง และช่วยกู้คืนสารสกัด (extract) ได้มากกว่าถังกรองน้ำเวิร์ต (lauter tun) ถึงสองเปอร์เซ็นต์ แม้ว่าเครื่องกรองประเภทนี้จะเป็นทางเลือกที่ดี แต่ก็ต้องสิ้นเปลืองผ้ากรองแบบใช้แล้วทิ้ง ดังนั้น ถังกรองน้ำเวิร์ตแบบมีตะแกรงก้นเทียม (false-bottom lauter tun) จึงยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับโรงต้มเบียร์คราฟต์และโรงต้มเบียร์ขนาดกลาง โดยมีตะแกรงสแตนเลส (stainless mesh) เป็นส่วนประกอบหลัก

การทำให้น้ำเวิร์ตใส: การแยกตะกอนร้อนด้วยถังเวิร์ลพูล (Whirlpool Trub Separation)

หลังจากการต้ม น้ำเวิร์ตจะไหลเข้าสู่ถังเวิร์ลพูลในแนวสัมผัสด้วยความเร็วหลายเมตรต่อวินาที ทำให้ของเหลวหมุนวนทั่วทั้งถังและเกิดปรากฏการณ์ "ถ้วยชา" (tea-cup effect) ที่คุ้นเคย ตะกอนร้อนที่จับตัวกัน (hot trub) ซึ่งเป็นสารประกอบเชิงซ้อนระหว่างโปรตีนเสียสภาพและโพลีฟีนอล โดยส่วนใหญ่มีขนาดอยู่ในช่วง 20–100 µm รวมถึงดอกฮอปส์แบบเต็มดอกและเศษซากฮอปส์ จะรวมตัวกันเป็นรูปทรงกรวยที่บริเวณกึ่งกลางถัง หลังจากพักทิ้งไว้ 20–30 นาที น้ำเวิร์ตที่ใสจะถูกดึงออกทางท่อระบายด้านข้าง โดยทิ้งกรวยตะกอนร้อนเอาไว้เบื้องหลัง

แม้ว่าถังเวิร์ลพูลจะช่วยกำจัดของแข็งส่วนใหญ่ออกไปได้ แต่ก็ไม่ใช่การกรองละเอียด (polish) น้ำเวิร์ตที่ออกจากถังเวิร์ลพูลมักจะยังมีสารแขวนลอยหลงเหลืออยู่ประมาณ 50–200 mg/L และอนุภาคตะกอนเย็นขนาดเล็ก (cold-break) ซึ่งมีขนาดตั้งแต่ต่ำกว่า 1 ไมครอนไปจนถึงประมาณ 10 µm จะก่อตัวขึ้นในภายหลังเมื่อน้ำเวิร์ตถูกทำให้เย็นลงเท่านั้น ดังนั้น โรงต้มเบียร์ส่วนใหญ่จึงติดตั้งตะแกรงกรองหรือไส้กรอง (strainer) ไว้ระหว่างถังเวิร์ลพูลและเครื่องทำความเย็นน้ำเวิร์ต (wort cooler) ตะกร้ากรองแบบตะแกรงลวดสาน (woven mesh basket) ขนาด 40–100 mesh จะช่วยกักเก็บเศษฮอปส์และตะกอนหยาบ ซึ่งหากหลุดรอดไปอาจทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น (plate heat exchanger) อุดตัน เกิดฟองอากาศในน้ำเวิร์ต หรือตกตะกอนในถังหมัก และตะแกรงที่มีพื้นที่เปิดสูง (high-open-area screen) จะช่วยรักษาแรงดันตกคร่อม (pressure drop) ให้ต่ำกว่า 0.1 bar เพื่อไม่ให้ไปขัดขวางการระบายน้ำเวิร์ต นี่คือหน้าที่การทำงานที่อธิบายไว้อย่างละเอียดใน คู่มือเกี่ยวกับตะกร้ากรองตะแกรงลวด (wire mesh strainer baskets) ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มของเรา.

มีข้อดีข้อเสียที่ควรคำนึงถึง: การกำจัดตะกอนอย่างเข้มงวดจะช่วยปรับปรุงการหมักและความใสของเบียร์ แต่ก็เป็นการกำจัดกรดไขมันและสารอาหารบางชนิดที่ยีสต์จำเป็นต้องใช้ไปด้วย โรงต้มเบียร์หลายแห่งจึงจงใจปล่อยให้มีตะกอนละเอียดในปริมาณที่ควบคุมได้หลงเหลืออยู่ในน้ำเวิร์ต ดังนั้น ตะแกรงกรอง (screen) จึงควรเลือกขนาดตามเป้าหมายการกักเก็บของแข็ง ไม่ใช่เพื่อความสะอาดสูงสุด ซึ่งเป็นจุดสำคัญเมื่อมีการกำหนดสเปกของตะแกรง (mesh) ชนิดเดียวกันนี้เพื่อใช้งานทั่วทั้งโรงงาน

การกรองฝั่งเย็น: การกรองเบียร์ขั้นต้นและการกรองละเอียด (Rough Beer and Polish Filtration)

เมื่อการหมักเสร็จสิ้น เบียร์ดิบ (green beer) จะยังมีเซลล์ยีสต์ (ประมาณ 5–10 µm) รวมถึงโปรตีนและโพลีฟีนอลที่ก่อให้เกิดความขุ่น ซึ่งหากปล่อยไว้จะทำให้เกิดตะกอนขุ่นเมื่อแช่เย็น (chill haze) ในบรรจุภัณฑ์ นี่คือขั้นตอนที่การกรองแบบไส้กรอง (cartridge filtration) แสดงประสิทธิภาพได้อย่างคุ้มค่าที่สุด

การกรองขั้นต้น (Rough filtration) คือขั้นตอนแรก ซึ่งจะช่วยขจัดยีสต์ส่วนใหญ่และตะกอนหยาบออกไป ไส้กรองสแตนเลสแบบพับจีบ (pleated stainless cartridge) ที่มีพิกัดการกรอง 5–10 µm ถือเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมอย่างยิ่ง: โครงสร้างแบบพับจีบช่วยบรรจุพื้นที่กรองขนาดใหญ่ไว้ในกระบอกกรองขนาดสั้น ทำให้ชุดกรองขนาดเล็กสามารถรองรับอัตราการไหลที่สูงได้ และเนื่องจากตัวกลางกรอง (media) ทำจากโลหะ จึงสามารถล้างย้อน (backflushed) และทำความสะอาดเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ได้แทนที่จะต้องทิ้งไป สำหรับโรงต้มเบียร์ที่ยังคงใช้เครื่องกรองแบบเคลือบผิวด้วยดินไดอะตอม (diatomaceous earth หรือ kieselguhr) การเปลี่ยนมาใช้ตะแกรงกรอง (mesh) ที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้จะช่วยขจัดปัญหาเรื่องการจัดการฝุ่นผลึกซิลิกา การกำจัดสารช่วยกรองที่ใช้แล้ว รวมถึงแรงงานในการเคลือบผิวและการขูดล้างทำความสะอาด ผลิตภัณฑ์ของ KAIFIL ไส้กรองแบบจีบ ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับการทำงานนี้โดยเฉพาะ

การกรองแบบละเอียดคือขั้นตอนสุดท้าย ซึ่งจะกรองเบียร์ให้มีความละเอียดถึง 1–5 µm เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ใสและคงตัว ไส้กรองสเตนเลสสตีลเผาผนึกคือหัวใจสำคัญของการทำงานในขั้นตอนนี้: ตะแกรงลวดเผาผนึกแบบห้าชั้นจะสร้างโครงสร้างการกรองเชิงลึกที่คงรูปพร้อมขนาดรูพรุนที่กำหนดไว้แน่นอน ซึ่งจะไม่บิดงอหรือหลุดออกจากตำแหน่งภายใต้แรงดัน และไส้กรองเดียวกันนี้ยังสามารถฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิ 121 °C, ล้างย้อนกลับ และใช้งานได้ยาวนานหลายปี ผลิตภัณฑ์จำนวนมากของ KAIFIL ไส้กรองตะแกรงลวดเผาผนึก ได้รับการผลิตขึ้นเพื่อใช้ทดแทนไส้กรองนำเข้าได้ทันที — โดยมีความยาวเท่ากัน หน้าสัมผัสปะเก็นเหมือนกัน และใช้กับตัวเคสเดิมได้ — ทำให้โรงเบียร์ไม่ต้องผูกมัดกับ OEM รายใดรายหนึ่งเพียงรายเดียว โดยทั่วไปเบียร์ที่ผ่านการกรองแบบละเอียดแล้วจะออกจากตัวกรองโดยมีความขุ่นต่ำกว่า 1 EBC และผู้ผลิตบางรายอาจเพิ่มขั้นตอนการกรองปลอดเชื้อขนาด 0.45–0.65 µm ก่อนบรรจุขวดเพื่อยืดอายุการเก็บรักษา

การคำนวณขนาดนั้นตรงไปตรงมา ไส้กรองเผาผนึกขนาด 20 นิ้ว (508 มม.) ที่พิกัดความละเอียด 5 µm โดยทั่วไปสามารถรองรับเบียร์ที่ผ่านการกรองหยาบได้ในปริมาณประมาณ 1–2 m³/h ที่แรงดันตกคร่อมขณะทำงาน 0.5–1.0 bar ดังนั้นจำนวนไส้กรองทั้งหมดจึงกำหนดโดยปริมาณการผลิตสูงสุดของโรงเบียร์ เนื่องจากอัตราการไหลผ่านตัวกลางที่มีรูพรุนใดๆ จะแปรผกผันกับความหนืดของของเหลว — และเบียร์ที่อุณหภูมิ 8–10 °C จะมีความหนืดน้อยกว่าเบียร์ที่อุณหภูมิ 1–2 °C อย่างเห็นได้ชัด — การเดินระบบกรองละเอียดที่อุณหภูมิสูงขึ้นไม่กี่องศาจึงสามารถเพิ่มอัตราการไหลได้ประมาณร้อยละ 20 โดยต้องแลกกับการยอมรับความขุ่นมัวที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย นั่นคือสาเหตุที่โรงเบียร์ลาเกอร์ส่วนใหญ่ยังคงเลือกกรองแบบเย็นที่อุณหภูมิ 0–4 °C

แบบถัก, แบบเผาผนึก หรือแบบจีบ? การเลือกตัวกลางกรองตามขั้นตอนการใช้งาน

การเลือกตัวกลางกรองที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับคำถามสามข้อ ได้แก่: งานนั้นต้องการพื้นที่เปิดมากน้อยเพียงใด, พิกัดความละเอียดต้องละเอียดแค่ไหน, และจะทำความสะอาดไส้กรองอย่างไร

แบบธรรมดาและ ตะแกรงลวดถักแบบดัตช์ คือโครงสร้างพื้นฐาน การถักแบบธรรมดาที่มีช่องเปิดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส จะให้พื้นที่เปิดสูงที่สุดและเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับตะแกรงถังน้ำวนและตัวกรองหยาบ การถักแบบดัตช์ — ซึ่งเป็นโครงสร้างแบบทวิลดัตช์ที่ใช้ลวดขนาดเล็กถักทออย่างแน่นหนา — ช่วยให้สามารถกรองได้ละเอียดถึงระดับไม่กี่ไมครอน ในขณะที่ยังคงมีความแข็งแรงและสามารถล้างย้อนกลับได้ดีกว่าตัวกรองผ้าทั่วไปอย่างมาก ด้วยเหตุนี้จึงมักถูกนำมาใช้เป็นชั้นกรองหลักในแผ่นลามิเนตเผาผนึกและใช้เป็นตัวกรองขั้นต้นก่อนเข้าสู่ไส้กรองละเอียด

ตะแกรงลวดเผาผนึกนำตะแกรงลวดถักมาเชื่อมประสานชั้นต่างๆ เข้าด้วยกันจนเป็นแผ่นแข็งคงรูป: โดยการนำหลายๆ ชั้นมาประสานกันด้วยการแพร่ซึมภายใต้ความร้อนและแรงดัน ทำให้ได้ไส้กรองที่แข็งแรงและมีขนาดรูพรุนที่แน่นอน ซึ่งสามารถทำความสะอาดได้อย่างรุนแรง ล้างย้อนกลับ และฆ่าเชื้อได้โดยไม่บิดงอ ในทางกลับกัน ไส้กรองสเตนเลสแบบจีบจะใช้วิธีพับตะแกรงลวดแผ่นเดียวเพื่อเพิ่มพื้นที่การกรองเป็นทวีคูณ ช่วยให้อัตราการไหลสูงที่พิกัดความละเอียดระดับปานกลางในขนาดไส้กรองที่กะทัดรัด

กฎทั่วไปคือ: ยิ่งขั้นตอนการทำงานอยู่ช่วงแรกและมีอุณหภูมิสูงเท่าใด วัสดุกรองก็จะยิ่งมีความหยาบและมีช่องเปิดที่กว้างมากขึ้นเท่านั้น และยิ่งเข้าใกล้ขั้นตอนการบรรจุมากเท่าใด วัสดุกรองก็จะยิ่งมีความละเอียดและแข็งเกร็งมากขึ้นเท่านั้น ผู้ผลิตเบียร์ที่เลือกซื้อไส้กรองที่เหมาะสมสำหรับแต่ละขั้นตอนจะได้รับอัตราการไหลที่สูงขึ้น ลดจำนวนครั้งในการเปลี่ยนไส้กรอง และใช้เวลาในการทำความสะอาด CIP สั้นลง

304 เทียบกับ 316L และการปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับวัสดุสัมผัสอาหาร

สเตนเลสสำหรับสัมผัสอาหารทั้งหมดที่ใช้ในการต้มเบียร์มาจากซีรีส์ 300 เกรด 304 เป็นเกรดมาตรฐานสำหรับตะแกรงกรองและตัวกรองฝั่งร้อน ซึ่งมีการสัมผัสคลอไรด์ต่ำและช่วยประหยัดต้นทุนได้อย่างแท้จริง เกรด 316L มีการเพิ่มโมลิบดีนัม 2–3 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูเข็มในสารละลาย CIP ที่มีคลอไรด์ได้อย่างมาก รวมถึงทนต่อรอบการล้างสลับระหว่างกรดและด่างที่รุนแรงในกระบวนการล้างของโรงเบียร์ นี่คือเหตุผลที่เกรดนี้เป็นที่นิยมสำหรับไส้กรองฝั่งเย็น และชิ้นส่วนที่สัมผัสกับผลิตภัณฑ์ใดๆ ที่ต้องเผชิญกับกรดฟอสฟอริกหรือกรดซิตริกที่อุณหภูมิสูง

ตัวอักษร "L" ใน 316L มีความสำคัญพอๆ กับโมลิบดีนัม เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (สูงสุด 0.03 เปอร์เซ็นต์) จะต้านทานการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์บริเวณรอยเชื่อม ดังนั้นไส้กรองที่ผ่านการเชื่อมจึงยังคงรักษาความต้านทานการกัดกร่อนตามแนวตะเข็บไว้ได้ แทนที่จะเกิดสภาวะไวต่อการผุกร่อนและมีแนวโน้มที่จะถูกกัดกร่อนตามขอบเกรน ทั้งสองเกรดได้รับการรับรองตามมาตรฐาน FDA สำหรับวัสดุสัมผัสอาหารสำหรับอุปกรณ์อาหารที่ใช้ซ้ำภายใต้ข้อบังคับของสหรัฐอเมริกา และกฎในทางปฏิบัติสำหรับผู้ผลิตเบียร์นั้นง่ายมาก: หากเบียร์ต้องสัมผัสกับชิ้นส่วนนั้น และคุณต้องการซื้อเพียงครั้งเดียวเพื่อการใช้งานที่ยาวนาน ให้ระบุเป็นเกรด 316L

ความสามารถในการทำความสะอาดด้วยระบบ CIP และการออกแบบที่ถูกสุขลักษณะ

ตาข่ายสเตนเลสแสดงความคุ้มค่าอย่างยิ่งในช่วงเวลาทำความสะอาด รอบการทำความสะอาด CIP ทั่วไปของโรงเบียร์จะใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ 1–3 เปอร์เซ็นต์ที่อุณหภูมิ 75–85 °C ตามด้วยการล้างด้วยกรดและการล้างด้วยน้ำร้อน นอกจากนี้ ไส้กรองซินเตอร์ยังสามารถฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิ 121 °C และล้างย้อนเพื่อขจัดกากยีสต์ที่เกาะอยู่ได้อีกด้วย โลหะสามารถทนทานต่อรอบการทำงานเหล่านี้ได้เป็นพันๆ ครั้ง วัสดุกรองโพลีเมอร์ — แม้กระทั่ง PVDF — จะเสื่อมสภาพภายใต้ฤทธิ์ด่างร้อน เกิดการล้าตัวภายใต้แรงดันย้อนกลับซ้ำๆ และในที่สุดจะหลุดร่วงปนเปื้อนเข้าไปในเบียร์ เมื่อมองในระยะเวลาห้าปี ไส้กรองสเตนเลสมักจะชนะในเรื่องต้นทุนรวมทั้งหมด แม้ว่าราคาซื้อครั้งแรกจะสูงกว่าไส้กรองแบบใช้แล้วทิ้งหลายเท่าก็ตาม ทางเลือกในการออกแบบที่ทำให้ตัวกรองสามารถทำความสะอาดด้วยระบบ CIP ได้อย่างแท้จริง — รอยเชื่อมที่ปราศจากซอกมุม, ตัวเคสที่ระบายของเหลวได้หมดจด, ไม่มีจุดอับน้ำ, ข้อต่อแบบสุขอนามัย — ได้รับการอธิบายอย่างละเอียดใน การออกแบบตัวกรองสเตนเลสสตีลที่สามารถทำความสะอาดด้วยระบบ CIP ได้ คู่มือ

การควบคุมออกซิเจนคืออีกหนึ่งเหตุผลที่ทำให้กระบวนการฝั่งเย็นมีความละเอียดอ่อน ปริมาณออกซิเจนละลายน้ำที่สูงกว่าประมาณ 50 ppb ในขั้นตอนการบรรจุจะเร่งการเสื่อมสภาพของเบียร์ที่ผลิตเสร็จแล้วอย่างเห็นได้ชัด และตัวกรองทุกตัวล้วนเป็นจุดที่ออกซิเจนอาจเล็ดลอดเข้าไปได้ ในจุดนี้ ระบบกรองแบบเมชชนิดปิดที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันมีข้อได้เปรียบทางโครงสร้างเหนือกว่าตัวกรองแบบพรีโค้ต: เนื่องจากไม่มีน้ำโคลนผงกรองให้ต้องผสม ไม่มีสารช่วยกรองที่ต้องพรีโค้ต และไม่มีถังเปิดในระหว่างการเปลี่ยนผ่านระบบ ด้วยตัวเรือนกรองที่ไล่อากาศด้วยแก๊สและการระบายอากาศที่เหมาะสม ชุดโครงกรองสเตนเลสสตีลที่ทันสมัยจึงสามารถควบคุมการเพิ่มขึ้นของ DO ให้อยู่ต่ำกว่าเป้าหมายการบรรจุได้อย่างดีเยี่ยม — รุ่นแล้วรุ่นเล่า

คำถามที่พบบ่อย

ขนาดเมชหรือขนาดช่องสล็อตแบบใดที่ใช้สำหรับแผ่นกรองก้นถังกรองข้าวมอลต์ (lauter tun false bottom)? แผ่นกรองก้นถังแบบลวดลิ่ม (wedge wire) โดยทั่วไปจะใช้ช่องเปิดขนาด 0.7–1.2 mm ส่วนแผ่นกรองก้นถังแบบสเตนเลสถักจะใช้ขนาด 20–60 mesh ซึ่งมีขนาดช่องเปิด (aperture) อยู่ในช่วงประมาณ 0.25–0.85 mm ชั้นกากข้าวมอลต์ (grain bed) จะทำหน้าที่กรองจริง — ส่วนตะแกรงทำหน้าที่เพียงแค่รองรับและช่วยในการระบายน้ำเท่านั้น

ตะแกรงลวดสเตนเลสสตีลสามารถใช้แทนการกรองด้วยดินไดอะตอม (diatomaceous earth หรือ kieselguhr) ได้หรือไม่? ได้ การใช้ตัวกรองหยาบขนาด 5–10 µm ตามด้วยตัวกรองละเอียด (polish filter) ขนาด 1–5 µm สามารถขจัดยีสต์และความขุ่นได้โดยไม่ต้องใช้ DE ช่วยขจัดขั้นตอนการจัดการฝุ่นคริสตัลไลน์-ซิลิกา การกำจัดสารช่วยกรองที่ใช้แล้ว และแรงงานในการทำพรีโค้ต ไส้กรองสเตนเลสสามารถล้างย้อน (backflushable) และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งช่วยชดเชยต้นทุนเริ่มแรกที่สูงกว่าได้ในระยะยาว

พิกัดไมครอน (micron rating) ขนาดเท่าใดที่ช่วยให้เบียร์ใสสะอาด? การกรองละเอียดส่วนใหญ่จะทำงานที่ขนาด 1–5 µm และผู้ผลิตบางรายจะเพิ่มขั้นตอนการกรองปลอดเชื้อขนาด 0.45–0.65 µm ก่อนการบรรจุ ที่ขนาด 1–5 µm ไส้กรองสเตนเลสเผาผนึก (sintered stainless cartridge) จะช่วยขจัดคอลลอยด์ที่ทำให้เกิดความขุ่นและยีสต์ที่หลงเหลืออยู่ ซึ่งโดยทั่วไปจะทำให้เบียร์ที่บรรจุแล้วมีความขุ่นต่ำกว่า 1 EBC

ไส้กรองสเตนเลสสตีลเผาผนึก (sintered stainless steel cartridge) มีอายุการใช้งานนานเท่าใด? ด้วยการทำ CIP และการล้างย้อน (backflushing) ที่เหมาะสม จะสามารถใช้งานในโรงเบียร์ได้อย่างต่อเนื่องยาวนานหลายปี — ผ่านรอบการกรองหลายร้อยรอบ — ก่อนที่จะต้องเปลี่ยนใหม่ ความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ได้นี้คือข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่สำคัญของสารกรองสเตนเลสเมื่อเทียบกับไส้กรองแบบใช้แล้วทิ้ง

สเตนเลสสตีล 304 หรือ 316L แบบไหนดีกว่ากันสำหรับการกรองเบียร์? 316L เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้สำหรับส่วนที่สัมผัสกับผลิตภัณฑ์และการใช้งานในฝั่งเย็น เนื่องจากมีส่วนผสมของโมลิบดีนัมที่ช่วยต้านทานการกัดกร่อนแบบรูเข็มจากคลอไรด์และการกัดกร่อนจากความเค้นจากสารเคมีทำความสะอาดที่เป็นกรด/ด่างในระบบ CIP ส่วน 304 เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมและมีราคาประหยัดกว่าสำหรับตะแกรงกรองฝั่งร้อนที่มีคลอไรด์ต่ำ หากไม่แน่ใจ ให้เลือก 316L

ไม่มีโรงเบียร์สองแห่งใดที่ใช้ระบบการกรองที่เหมือนกันทุกประการ ทั้งรูปทรงของถังกรอง โปรไฟล์ความขุ่น และความเร็วของไลน์บรรจุภัณฑ์ล้วนแตกต่างกัน ดังนั้นไส้กรองสำเร็จรูปทั่วไปจึงแทบจะไม่สามารถใส่ได้อย่างพอดี และนั่นคือสิ่งที่ KAIFIL ผลิตขึ้นโดยเฉพาะ: ตะแกรงลวดสานสั่งทำพิเศษ ไส้กรองซินเตอร์ ไส้กรองแบบจีบ และท่อเจาะรูที่ผลิตขึ้นตามขนาดและสเปกไมครอนของคุณ รวมถึงไส้กรองทดแทนที่ใส่แทนกันได้พอดีสำหรับไส้กรองนำเข้า เพื่อให้คุณไม่ต้องผูกติดกับซัพพลายเออร์รายเดียวอีกต่อไป ไม่ว่าคุณจะเป็นโรงเบียร์ที่กำลังอัปเกรดห้องบ่มเบียร์ หรือเป็น OEM ผู้ผลิตอุปกรณ์ต้มเบียร์ที่กำลังกำหนดสเปกระบบกรองสำหรับโรงต้มเบียร์แห่งใหม่ เพียงส่งอัตราการไหล พิกัดไมครอนที่ต้องการ และขนาดข้อต่อมาให้เรา เราจะแนะนำวัสดุกรองที่เหมาะสมและเสนอราคาสำหรับชุดไส้กรองครบชุดหรือโครงกรองสำเร็จรูป ติดต่อ KAIFIL วันนี้เพื่อขอสเปกตะแกรงสั่งทำพิเศษและใบเสนอราคา