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啤酒发酵液出罐及过滤过程溶解氧控制的研究

时间:2016-06-21 11:30 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:张智皓 点击次数:

 

  摘要:控制啤酒发酵液出罐及过滤清酒溶解氧,需要从工艺流程角度出发,保证高的CO2纯度,低的脱氧水溶解氧含量,完好的设备气密性以及做足完善的避氧措施。文章从工艺流程角度出发,对啤酒发酵液出罐及过滤过程中的关键控制点逐一分析,从而改善清酒溶解氧含量。

  关键词:溶解氧;CO2纯度;脱氧水;设备密封

  为保证成品风味稳定性[4],成品啤酒溶解氧应控制在0.1ppm以下[1]。啤酒发酵液出罐、过滤过程,会造成啤酒溶解氧的升高,如何更好地控制清酒溶解氧,是一个值得研究的课题。文章通过对啤酒发酵液出罐、过滤流程中关键控制点的逐一跟踪分析,探讨降低清酒溶解氧含量的方法。

  发酵罐出罐至清酒满罐下包装,具体流程如图1所示。

  针对工艺流程的各个环节,对其溶解氧增量进行跟踪,具体结果如表1所示。

  下面,将针对流程中的各关键控制点的跟踪结果,逐一进行分析与说明。

  1脱氧水

  脱氧水为啤酒的稀释水,降低脱氧水中溶解氧,为控制啤酒溶解氧控制的根本,具体措施如下:(1)通过调整入口、出口泵匹配度,控制脱氧水制水线真空脱氧塔水位,使塔内CO2有足够空间,从而加强塔内CO2脱氧效果;(2)增大脱氧水制水机CO2后冲量,降低脱氧水DO值;(3)改善CO2供给纯度。相关改善CO2方法见下文。

  2CO2

  CO2为清酒溶解氧控制关键控制点,为保证CO2纯度,提出以下措施:(1)提高发酵车间供给CO2站CO2纯度。具体方法:先用竖式纯度检测仪检测纯度达99.9%时,用L型纯度检测仪继续检测,若检测气泡大于10mm,推迟2h回收;若检测气泡小于10mm,则推迟1h回收;回收前均需要再用L型纯度检测仪再进行复测,确认回收纯度;(2)提高CO2站供给发酵车间CO2纯度,保证在99.99%[2]以上。方法:加大CO2站CO2回收能力,使其供给发酵车间CO2全部经过提纯设备提纯。

  3浊酒稀释

  如表1所示,发酵罐正在出罐时的DO值高于未出罐发酵液的DO值,经过稀释后,浊酒DO值虽低于发酵液DO值,具体原因分析如下:(1)发酵液出罐均采用PA备压出罐,对发酵液DO值产生一定影响。措施:发酵液出罐全部采用CO2备压出罐[5];(2)发酵液出罐,管道内存在清洗后残留水;发酵液空后管道顶水,采用的为原水;这两部分水中溶解氧含量较高,容易对出罐发酵液DO值产生影响。措施:a.发酵液出罐前,使用70℃左右热水或者脱氧水填充发酵液出罐管道,起到除氧作用;b.稀释浊酒满罐后,需采用CO2对浊酒进行搅拌。

  4酒液过滤

  如表1所示,清酒过滤期间酒液溶解氧上升比较明显,由于清酒过滤涉及到的设备较多,以下将分段对其进行分析:

  4.1酒液离心

  由表1可知,浊酒离心前后,溶解氧相差30ppb以上,说明离心机设备运行期间存在比较大的“吸氧”,具体原因分析如下:一般情况下,离心机使用“CO2封”,“水封”两重防护来防止酒液溶解氧的升幅。离心机在使用维修过程中,会造成设备磨损,离心机密封效果变弱,从而影响酒液溶解氧。措施:组织相关技术人员对设备密封件进行检查,对有可能出现跑、冒、滴、漏而造成吸氧的,采取更换密封件或者表面涂抹凡士林等密封助剂的方法,改善离心机密封效果。

  4.2硅藻土、PVPP过滤

  由表1可知,离心后到PVPP过滤后,经过两套柱式过滤机,溶解氧有约15ppb以上DO值升幅,存在酒液“吸氧”,具体原因分析如下:(1)硅藻土添加罐。添加硅藻土,使用脱氧水作为溶解剂,由于硅藻土添加罐需要不停搅拌,脱氧水内CO2容易析出,时间过长,容易造成吸氧;硅藻土添加罐无明确的液位,添加水土比要求,液位过低,补加硅藻土中的空气没有足够溢出时间,会随浆液一起进入啤酒影响溶解氧;水土比太高,补土泵的流量过大,容易引起酒液吸氧。措施:a.采用60-70度的热水补土,常压下,热水中的溶解氧几乎为0,同时增加硅藻土添加罐加热装置,对罐体内浆液进行加热保温;b.规定补土罐液位保持不低于50%;提高浆液浓度,使补土与滤酒流量比降低至1:100左右,减小补土泵流量;c.坚持使用CO2吹充对浆液进行脱氧保护[3]。(2)浸膏、酶清添加罐。浸膏等添加剂在添加稀释时,需要厌氧保护,如用CO2吹冲,会对稀释水PH值造成影响。措施:使用氮气对浸膏、酶清添加罐进行吹充保护。(3)PVPP粉添加罐。措施:坚持使用CO2吹充。

  4.3酒液精滤

  由表1可知,PVPP过滤后至PFS后酒液溶解氧升幅在10ppb左右,存在轻微吸氧,具体情况分析如下:精滤机由于要经常更换滤芯,滤壳与滤盖接触面积较大,缝隙较大,部分区域容易轻微吸氧。措施:在安装滤芯时,在滤壳与滤盖中间的胶圈上涂上一圈如凡士林的密封助剂,加强设备密封性,防止吸氧。

  5清酒储存

  如表1所示,清酒入罐时溶解氧偏高,但满罐储存与下包装过程中,罐内溶解氧与充CO2后相差无几,判断为清酒入罐时,溶解氧不稳定,具体原因分析为,清酒入罐时,酒液流量过大,容易造成“喷射”现象,对清酒DO值造成影响。措施:(1)保证清酒罐备压,使其中CO2含量在99.9%以上;(2)降低滤酒初进罐时的流速,使之不形成喷射现象,当清酒达到一定高度是,再加大滤酒速度。

  6结束语

  通过以上分析,通过改进生产程序,优化生产流程,对设备的密封性进行逐一排查,采取必要的抑氧手段,可以有效地降低滤后清酒溶解氧含量,从而达到保证啤酒风味稳定性的目的[4]。

  参考文献

  [1]王劲松.啤酒溶解氧的控制[J].酿酒科技,2009(2):74-76.

  [2]李铭,张致炜.啤酒生产中溶解氧的控制[J].啤酒科技,2011(4):38-39.

  [3]庄文钦.浅谈啤酒中溶解氧的控制[J].啤酒科技,2001(2):32-33.

  [4]丁福强.啤酒中溶解氧对啤酒质量的影响[J].广州食品工业科技,1995(11-2):43-44.

  [5]朱增辉.浅谈降低啤酒溶解氧[J].啤酒科技,2012(8):27.


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