Afsluitende Opdracht Bierbrouwen
Naam: Jacob Bijlsma | Klas: MECH26 | Vak: Technologie
Afbeeldingen & Fotogalerij
Grondstoffen (Water, Gerst, Hop, Gist)
Maisch- & Kookketel
Vergistingstanks (CCT)
Tegendruk Afvullijn
Deel 1: De 13 Processtappen
| Stap | Processtap | Input (In) | Functie & Doel | Output (Uit) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Grondstoffen | Water, Gerst, Hop, Gist | Basis leggen voor smaak, alcohol en volume. | Grondstoffenmix |
| 2 | Mouten | Ruwe gerst, Water, Warmte | Kiemen om enzymen (amylase) te activeren. | Mout |
| 3 | Mout malen | Gemoute gerst | Korreloppervlak vergroten voor enzymwerking. | Geschroot mout |
| 4 | Maischen | Mout, Brouwwater | Zetmeel omzetten in suikers met enzymen. | Beslag |
| 5 | Wort scheiden | Beslag | Suikeroplossing (wort) scheiden van borstel. | Ruwe wort + Bostel |
| 6 | Koken met hop | Wort, Hop | Steriliseren, hopbitterheid isomeriseren. | Gekookte wort |
| 7 | Whirlpool | Gekookte wort | Eiwit- en hopresten (trub) uitscheiden. | Heldere warme wort |
| 8 | Koelen | Warme wort, Koelwater | Snel afkoelen voor gisttoevoeging via platenwisselaar. | Gekoelde wort |
| 9 | Vergisting | Wort, Zuurstof, Gist | Suikers omzetten in alcohol en CO₂. | Jongbier + CO₂ |
| 10 | Rijping | Jongbier | Smaak afronden, diacetyl afbreken en rijpen. | Gerijpt bier |
| 11 | Filtratie | Troebel bier | Laatste gist- en eiwitdeeltjes verwijderen. | Helder bier |
| 12 | Verpakken | Helder bier, CO₂ | Zuurstofvrij afvullen in fles, blik of vat. | Eindproduct |
| 13 | Restproducten | Bostel, Trub | Hergebruiken als veevoer of bio-energie. | Reststroom verwerkt |
Deel 2: Chemie, Microbiologie & Mechatronica
1. Enzymwerking
Tijdens het maischen breken α-amylase (68°C-72°C) en β-amylase (60°C-65°C) zetmeelketens af tot suikers. β-amylase maakt vergistbare maltose (alcohol), α-amylase maakt niet-vergistbare dextrines (body).
2. Scheiden vs. Omzetten
Omzetten: Chemische/biologische structuurverandering (bijv. Zetmeel $\rightarrow$ Suiker, Suiker $\rightarrow$ Alcohol).
Scheiden: Fysische ontkoppeling van stoffen (bijv. Wort van bostel scheiden, trub afscheiden in whirlpool).
3. Mechatronische Koppeling (Sensoren & Actuators)
- Maisch-temperatuur: PT100 temperatuursensor stuurt modulerende stoomklep aan.
- Wortkoken/SG: Hydrostatische druksensor stelt kooktijd en pompsnelheid in.
- Zuurstofvrij Afvullen: Optische $O_2$-sensor detecteert zuurstof; pneumatisch ventiel voert vacuüm/CO₂-spoeling uit.
Technisch Schema: Overzicht van sensoren, actuators en PID-regelingen in het brouwproces.
Deel 3: Terugblik & Inzichten
Inzicht 1: Precieze temperatuursturing bepaalt het type suikers en daarmee het karakter van het bier.
Inzicht 2: Zuurstof is essentieel direct vóór de vergisting (celgroei), maar funest bij de afvullijn (oxidatie).
Leerpunt: Het combineren van proceschemie met mechatronicatransductoren (sensoren/actuators) is essentieel voor industriële kwaliteit.