Комбуча — это ферментированный чай, набирающий огромную популярность в качестве пробиотического напитка для здоровья. Для коммерческого производства требуется специализированное оборудование для заваривания комбучи, чтобы заваривать, ферментировать и безопасно упаковывать. В этом руководстве подробно рассматривается оборудование для приготовления комбучи.
Введение в оборудование для варки комбучи
Ключевое оборудование для производства комбучи:
- Сосуды для варки и смешивания
- Емкости для брожения
- Системы фильтрации
- Системы карбонизации
- Линии розлива/консервирования
- Системы стерилизации
- Системы контроля температуры
Конструктивные особенности оборудования:
- Пищевая нержавеющая сталь
- Гладкие поверхности для легкой очистки
- Коррозионная стойкость к кислотам
- Автоматизация процессов и управление
- Соблюдение стандартов безопасности пищевых продуктов
Инвестиции в специально разработанное оборудование для производства комбучи обеспечивают высокое качество и безопасность производства для удовлетворения растущего спроса на рынке.
Оборудование для пивоварения и смешивания
Заваривание комбучи начинается с приготовления подслащенного чая:
Сосуды для пивоварения
- Кастрюли для кипячения из нержавеющей стали с рубашкой
- Автоматический контроль температуры
- Смесительные или рециркуляционные контуры
- CIP-шарики для очистки
- Весы для контроля размера партии
Смесительные резервуары
- Смешайте заваренный чай, сахар, ароматизаторы.
- Мешалки для однородного смешивания
- Тензодатчики для дозирования ингредиентов
- Встроенные рубашки для обогрева/охлаждения
Автоматизированные емкости улучшают контроль над процессом и воспроизводимость.
Системы ферментации
Ферментационные резервуары позволяют контролировать ферментацию комбучи:
Дизайн ферментационного сосуда
- Нержавеющая сталь (марки 304/316)
- Конические или цилиндрические резервуары с выпуклыми концами
- Гладкие электрополированные внутренние поверхности
- Распылительные шары для очистки горячей водой CIP
- Охлаждающие рубашки для контроля температуры
Размеры устройства
- Рабочие объемы от 1 барреля до 100 баррелей
- Небольшие устройства для пилотных установок
- Большие резервуары до 5000 баррелей для массового производства
Мониторинг и контроль
- Датчики pH, температуры, давления
- Системы автоматизации с ПЛК
- Программное обеспечение для регистрации данных
- Возможность удаленного мониторинга
- Интегрированные системы SCADA
Передовые системы ферментации максимизируют выход и предотвращают загрязнение.
Оборудование для фильтрации
Фильтрация удаляет дрожжи, осадки и частицы:
Типы фильтров
- Пластинчатые и рамные фильтры
- Насадочные фильтры
- Картриджные фильтры
- Мембранные микрофильтры
Характеристики
- Фильтрующий материал пищевого класса (DE, целлюлоза, сетка SS)
- Полностью закрытый корпус предназначен для CIP
- Автоматизированная обратная промывка и очистка
- Герметичное уплотнение для предотвращения проникновения воздуха
- Переменный контроль расхода и давления
Правильная фильтрация обеспечивает прозрачность и продлевает срок хранения.
Системы карбонизации
При карбонизации образуются пузырьки CO2 и появляются уникальные ароматы:
Варианты карбонизации
- Прямое впрыскивание CO2
- Добавление грунтового сахара или фруктового сока
- Вторичная ферментация в герметичных резервуарах
Технологическое оборудование
- Сосуды для карбонизации с мешалками
- Подача CO2 из пищевых баллонов
- Диффузоры с мелкими порами для равномерного диспергирования микропузырьков
- Расходомеры для точного учета CO2
- Поточные карбонаторы для непрерывных процессов
Преимущества
- Контролируемый уровень карбонизации от 1 до 5 объемов
- Придает аромат карбоновой кислоты
- Обеспечивает шипучесть и освежающее ощущение
Упаковочное оборудование
Комбуча может быть упакована в стеклянные бутылки, банки или бочонки:
Линия розлива
- Ротационные наполнители для стеклянных бутылок с 8-12 головками
- Автоматический укупориватель коронки
- Этикетировщики и аппликаторы для рукавов
- Датчики уровня наполнения
- Системы обнаружения утечек
- Ополаскиватель для бутылок с озонированной водой
Линия консервирования
- Автоматические наполнители и зашиватели банок
- Газовая промывка для удаления кислорода
- Автоматизированный упаковочный аппарат для нескольких упаковок с оберткой вокруг картонной коробки
- Принтер для нанесения кодов дат и логотипов
Кеггинг
- Бочонки из нержавеющей стали (5 галлонов, 15,5 галлонов)
- Автоматизированные устройства для наполнения и закрытия бочонков
- Мойка для бочонков
Упаковочное оборудование должно обладать хорошими кислородозащитными свойствами.
Системы CIP и стерилизации
Системы «чистота на месте» (CIP) используются для санитарной обработки оборудования:
Процесс CIP
- Мытье горячим щелочным моющим средством
- Промежуточное ополаскивание питьевой водой
- Кислотная промывка для удаления накипи
- Окончательное ополаскивание пресной водой
- Сушка воздухом/паром
Оборудование для безразборной мойки
- Встроенные резервуары CIP и системы дозирования
- Распылительные шары и вращающиеся моющие головки
- Программируемый секвенсор CIP и HMI
- Автоматический контроль температуры
- Расходомеры и регистрация данных очистки
Правильное CIP обеспечивает безопасность продуктов и предотвращает загрязнение между партиями.
Системы контроля температуры
Точный контроль температуры очень важен во время ферментации комбучи:
Резервуары с рубашкой
- Куртки с ямочками из нержавеющей стали
- Встроенные охлаждающие рубашки с использованием охлажденного гликоля
- Паровые рубашки также доступны для обогрева
- Изолированные емкости для минимизации потери тепла
Чиллеры
- Упакованные водяные или гликолевые охладители
- Мощность охлаждения от 10 до 500 тонн
- Спиральные, поршневые или винтовые компрессоры
- Испарители и конденсаторы из нержавеющей стали
Автоматизация
- Автоматизированное управление контурами охлаждения и клапанами
- Интегрирован с центральной системой SCADA
- Программируемые темпы и удержание температуры
- Регистрация температурных данных
Дополнительное оборудование
- Озоновые системы санитарии
- Воздухообрабатывающие агрегаты (AHU)
- Градирни
- Распределительные коллекторы гликолевого контура
- Обратные резервуары CIP
- Технологические трубопроводы, клапаны и насосы
- Приборы, такие как датчики давления, расходомеры
- Программное и аппаратное обеспечение для удаленного мониторинга
Факторы выбора поставщика
Учитывайте эти факторы при выборе оборудования для приготовления комбучи:
- Специализация по оборудованию для пивоварения
- Материал и конструкция из нержавеющей стали
- Гладкие внутренние поверхности без щелей
- Бесклапанные конструкции с возможностью безразборной мойки
- Опыт автоматизации
- Соблюдение гигиенических стандартов
- Такие сертификаты, как 3-A, EHEDG
- Гибкость в настройке
- Послепродажная поддержка и обучение
- Глобальная база установок и рекомендации
- Соотношение затрат и выгод
Сотрудничество с правильным поставщиком гарантирует долгий срок службы оборудования и безопасность работы.
Составление бюджета и ценообразование
Стоимость оборудования зависит от:
- Необходимые производственные мощности
- Степень автоматизации
- Дополнительные интегрированные функции, такие как CIP
- Потребности в персонализации
- Дополнительные запчасти, аксессуары, установка
Типичные диапазоны цен:
- Пивоваренные сосуды — от $5,000 до $15,000
- Емкости для брожения — от $8,000 до $60,000
- Система фильтрации — от $6,000 до $25,000
- Система карбонизации — от $3,500 до $12,000
- Линия упаковки — от $50,000 до $250,000
- Охладитель — от $15,000 до $60,000
- Система CIP — от $8,000 до $38,000
Котировки от поставщиков, попавших в короткий список, следует сравнивать на основе стоимости жизненного цикла.
Установка, ввод в эксплуатацию и обучение
Рекомендации по установке:
- Строительные и конструктивные работы завершены до поставки оборудования
- Подключение электропитания, воды и сжатого воздуха в соответствии со спецификацией
- Распаковка и размещение оборудования в соответствии с инструкциями поставщика
- Выравнивание, выравнивание и закрепление оборудования
- Подключение коммуникаций, приборов и трубопроводов
- Калибровка и тестирование датчиков и устройств
- Включение оборудования и проведение пробных испытаний
- Смочите тест водой и повторите с продуктом
Ввод в эксплуатацию
- Проверка на наличие утечек и их устранение
- Гигиенические и микробиологические тесты
- Оптимизация времени цикла процесса и автоматизация
- Пробные запуски и окончательное подписание
Обучение
- Обучение операторов установок в классе и на практике
- Обучение инженерной команды технологическим процессам
- Обучение команды по обслуживанию оборудования
- Помощь во время первых коммерческих запусков
Тщательная установка и обучение персонала снижают количество проблем во время ежедневного производства.
Операции и рабочие процессы
Типичный рабочий процесс производства комбучи:
- Приготовьте подслащенный чай в заварнике
- Охладите чай до температуры ферментации
- Перелейте в емкости для ферментации и добавьте культуру
- Контролируйте и управляйте ферментацией для достижения заданной кислотности
- Перелейте в промежуточную емкость и смешайте ароматизаторы (необязательно).
- Фильтр для удаления отложений
- Карбонат, если Вы готовите шипучую комбучу
- Перелейте отфильтрованную комбучу в буферную емкость
- Упакуйте в бутылки/банки/коробочки
- Маркировка, термоусадочная пленка, укладка на поддоны
- Храните упакованную комбучу в холодильнике
СОПы по упаковке:
- Тщательно очистите и продезинфицируйте линии перед упаковкой
- Проверяйте бутылки/банки на наличие дефектов перед наполнением
- Используйте озон для окончательной дезинфекции бутылок
- Разбрызгивание CO2 на комбучу перед розливом для удаления кислорода
- Минимизируйте попадание кислорода во время заполнения и герметизации
- Испытания на герметичность и давление герметичных сосудов
- Проверка и контроль этикеток во время упаковки в картонную коробку
- Холодильное хранение и распределение
Правила ухода и гигиены
Лучшие практики обслуживания:
- Ежедневные осмотры и обходы
- Плановое профилактическое обслуживание
- Ежедневная уборка после производства
- Еженедельная глубокая уборка и санитарная обработка
- Регулярная замена изнашивающихся деталей, таких как уплотнения
- Ежегодный капитальный ремонт оборудования и замена деталей
Гигиена:
- Проверенные процедуры очистки с проверкой
- Избегайте простоя оборудования без дезинфекции
- Анализ мазка на микробы в зонах повышенного риска
- Мониторинг окружающей среды на наличие патогенов
- Контроль аллергенов и предотвращение перекрестного заражения
- Культура обращения с продуктами питания, основанная на безопасности
Следование плану безопасности пищевых продуктов, основанному на HACCP, имеет большое значение.
Плюсы и минусы автоматизированного оборудования для приготовления комбуча
Преимущества
- Улучшенная согласованность между партиями
- Улучшенный контроль процесса и повторяемость
- Более высокая производственная мощность и гибкость
- Снижение риска загрязнения
- Более жесткий контроль над ферментацией
- Эффективная упаковка с низким уровнем кислорода
- Соответствие нормам безопасности пищевых продуктов
- Снижение эксплуатационных расходов при масштабировании
Ограничения
- Высокие первоначальные капиталовложения
- Технические навыки, необходимые для работы
- Регулярное обслуживание оборудования
- Может потребоваться несколько ручных операций
- Время перехода от одного варианта продукта к другому
- Длительное время изготовления оборудования на заказ
Устранение неполадок с оборудованием
| Выпуск | Возможные причины | Корректирующие действия |
|---|---|---|
| Медленная ферментация | Оборудование не продезинфицировано должным образом | Улучшите процедуры CIP |
| Низкая жизнеспособность дрожжей | Используйте свежую стартовую культуру | |
| Температурные колебания | Поддерживайте постоянную температуру | |
| Дефицит питательных веществ | Отрегулируйте рецепт чая | |
| Перекарбонизация | Чрезмерная вторичная ферментация | Сократите время вторичной ферментации |
| Высокий уровень сахара для грунтовки | Меньшая дозировка сахара для грунтовки | |
| Низкая температура | Повысьте температуру хранения | |
| Мутный продукт | Неадекватная фильтрация | Увеличьте размер фильтра или используйте многоступенчатую фильтрацию |
| Рост дрожжей | Используйте стерильную фильтрацию для удаления дрожжей | |
| Загрязнение крахмалом | Улучшение CIP и гигиены оборудования |
Обращение за поддержкой к поставщику оборудования помогает решить проблемы.
Вопросы и ответы
В: Какой материал используется для изготовления оборудования для приготовления комбучи?
О: Такие марки пищевой нержавеющей стали, как 304 и 316L, обычно используются из-за устойчивости к коррозии.
В: Какие обычно используются системы автоматизации?
О: ПЛК, промышленные ПК и сенсорные HMI помогают автоматизировать и контролировать процесс.
В: Как можно минимизировать воздействие кислорода при упаковке?
О: Промывка газом CO2 или азотом, использование поглотителей кислорода, или коронка/сшивание в бескислородной среде.
В: Каковы важнейшие требования к гигиене и санитарии?
О: Ежедневная уборка, предотвращение загрязнения, микробиологические исследования и анализ мазков, контроль аллергенов и следование планам безопасности пищевых продуктов.
В: Какой объем производственных мощностей необходим для коммерческого завода по производству комбучи?
О: Начинать с объема около 100 литров на партию вполне целесообразно. У крупных производителей объем ферментации превышает 5000 литров.
В: Какая температура идеально подходит для ферментации комбучи?
О: Оптимальная температура ферментации составляет около 23°C. Рекомендуется контролировать температуру в пределах +/- 1°C.
Заключение
Для производства комбучи требуется специализированное оборудование из нержавеющей стали для варки, ферментации, упаковки и очистки, предназначенное для высококислотных продуктов. Хотя автоматизация повышает эффективность и безопасность, оборудование также необходимо тщательно обслуживать и дезинфицировать. Сотрудничество с опытным поставщиком оборудования для приготовления комбучи и инвестиции в обучение помогут начинающим производителям быстро освоить производство высококачественной и безопасной комбучи, которая будет надежной и прибыльной. С ростом популярности комбучи специализированное оборудование будет продолжать развиваться и предлагать индивидуальные решения от пилотных до промышленных масштабов.