啤酒發(fā)酵液出罐及過(guò)濾過(guò)程溶解氧控制的研究

張智皓

摘 ?要：控制啤酒發(fā)酵液出罐及過(guò)濾清酒溶解氧，需要從工藝流程角度出發(fā)，保證高的CO2純度，低的脫氧水溶解氧含量，完好的設(shè)備氣密性以及做足完善的避氧措施。文章從工藝流程角度出發(fā)，對(duì)啤酒發(fā)酵液出罐及過(guò)濾過(guò)程中的關(guān)鍵控制點(diǎn)逐一分析，從而改善清酒溶解氧含量。

關(guān)鍵詞：溶解氧;CO2純度;脫氧水;設(shè)備密封

為保證成品風(fēng)味穩(wěn)定性[4]，成品啤酒溶解氧應(yīng)控制在0.1ppm以下[1]。啤酒發(fā)酵液出罐、過(guò)濾過(guò)程，會(huì)造成啤酒溶解氧的升高，如何更好地控制清酒溶解氧，是一個(gè)值得研究的課題。文章通過(guò)對(duì)啤酒發(fā)酵液出罐、過(guò)濾流程中關(guān)鍵控制點(diǎn)的逐一跟蹤分析，探討降低清酒溶解氧含量的方法。

發(fā)酵罐出罐至清酒滿罐下包裝，具體流程如圖1所示。

針對(duì)工藝流程的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)其溶解氧增量進(jìn)行跟蹤，具體結(jié)果如表1所示。

下面，將針對(duì)流程中的各關(guān)鍵控制點(diǎn)的跟蹤結(jié)果，逐一進(jìn)行分析與說(shuō)明。

1 脫氧水

脫氧水為啤酒的稀釋水，降低脫氧水中溶解氧，為控制啤酒溶解氧控制的根本，具體措施如下：（1）通過(guò)調(diào)整入口、出口泵匹配度，控制脫氧水制水線真空脫氧塔水位，使塔內(nèi)CO2有足夠空間，從而加強(qiáng)塔內(nèi)CO2脫氧效果;（2）增大脫氧水制水機(jī)CO2后沖量，降低脫氧水DO值;（3）改善CO2供給純度。相關(guān)改善CO2方法見(jiàn)下文。

2 CO2

CO2為清酒溶解氧控制關(guān)鍵控制點(diǎn)，為保證CO2純度，提出以下措施：（1）提高發(fā)酵車間供給CO2站CO2純度。具體方法：先用豎式純度檢測(cè)儀檢測(cè)純度達(dá)99.9%時(shí)，用L型純度檢測(cè)儀繼續(xù)檢測(cè)，若檢測(cè)氣泡大于10mm，推遲2h回收;若檢測(cè)氣泡小于10mm，則推遲1h回收;回收前均需要再用L型純度檢測(cè)儀再進(jìn)行復(fù)測(cè)，確認(rèn)回收純度;（2）提高CO2站供給發(fā)酵車間CO2純度，保證在99.99%[2]以上。方法：加大CO2站CO2回收能力，使其供給發(fā)酵車間CO2全部經(jīng)過(guò)提純?cè)O(shè)備提純。

3 濁酒稀釋

如表1所示，發(fā)酵罐正在出罐時(shí)的DO值高于未出罐發(fā)酵液的DO值，經(jīng)過(guò)稀釋后，濁酒DO值雖低于發(fā)酵液DO值，具體原因分析如下：（1）發(fā)酵液出罐均采用PA備壓出罐，對(duì)發(fā)酵液DO值產(chǎn)生一定影響。措施：發(fā)酵液出罐全部采用CO2備壓出罐[5];（2）發(fā)酵液出罐，管道內(nèi)存在清洗后殘留水;發(fā)酵液空后管道頂水，采用的為原水;這兩部分水中溶解氧含量較高，容易對(duì)出罐發(fā)酵液DO值產(chǎn)生影響。措施：a.發(fā)酵液出罐前，使用70℃左右熱水或者脫氧水填充發(fā)酵液出罐管道，起到除氧作用;b.稀釋濁酒滿罐后，需采用CO2對(duì)濁酒進(jìn)行攪拌。

4 酒液過(guò)濾

如表1所示，清酒過(guò)濾期間酒液溶解氧上升比較明顯，由于清酒過(guò)濾涉及到的設(shè)備較多，以下將分段對(duì)其進(jìn)行分析：

4.1 酒液離心

由表1可知，濁酒離心前后，溶解氧相差30ppb以上，說(shuō)明離心機(jī)設(shè)備運(yùn)行期間存在比較大的“吸氧”，具體原因分析如下：一般情況下，離心機(jī)使用“CO2封”，“水封”兩重防護(hù)來(lái)防止酒液溶解氧的升幅。離心機(jī)在使用維修過(guò)程中，會(huì)造成設(shè)備磨損，離心機(jī)密封效果變?nèi)酰瑥亩绊懢埔喝芙庋酢４胧航M織相關(guān)技術(shù)人員對(duì)設(shè)備密封件進(jìn)行檢查，對(duì)有可能出現(xiàn)跑、冒、滴、漏而造成吸氧的，采取更換密封件或者表面涂抹凡士林等密封助劑的方法，改善離心機(jī)密封效果。

4.2 硅藻土、PVPP過(guò)濾

由表1可知，離心后到PVPP過(guò)濾后，經(jīng)過(guò)兩套柱式過(guò)濾機(jī)，溶解氧有約15ppb以上DO值升幅，存在酒液“吸氧”，具體原因分析如下：（1）硅藻土添加罐。添加硅藻土，使用脫氧水作為溶解劑，由于硅藻土添加罐需要不停攪拌，脫氧水內(nèi)CO2容易析出，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，容易造成吸氧;硅藻土添加罐無(wú)明確的液位，添加水土比要求，液位過(guò)低，補(bǔ)加硅藻土中的空氣沒(méi)有足夠溢出時(shí)間，會(huì)隨漿液一起進(jìn)入啤酒影響溶解氧;水土比太高，補(bǔ)土泵的流量過(guò)大，容易引起酒液吸氧。措施：a.采用60-70度的熱水補(bǔ)土，常壓下，熱水中的溶解氧幾乎為0，同時(shí)增加硅藻土添加罐加熱裝置，對(duì)罐體內(nèi)漿液進(jìn)行加熱保溫;b.規(guī)定補(bǔ)土罐液位保持不低于50%;提高漿液濃度，使補(bǔ)土與濾酒流量比降低至1：100左右，減小補(bǔ)土泵流量;c.堅(jiān)持使用CO2吹充對(duì)漿液進(jìn)行脫氧保護(hù)[3]。（2）浸膏、酶清添加罐。浸膏等添加劑在添加稀釋時(shí)，需要厭氧保護(hù)，如用CO2吹沖，會(huì)對(duì)稀釋水PH值造成影響。措施：使用氮?dú)鈱?duì)浸膏、酶清添加罐進(jìn)行吹充保護(hù)。（3）PVPP粉添加罐。措施：堅(jiān)持使用CO2吹充。

4.3 酒液精濾

由表1可知，PVPP過(guò)濾后至PFS后酒液溶解氧升幅在10ppb左右，存在輕微吸氧，具體情況分析如下：精濾機(jī)由于要經(jīng)常更換濾芯，濾殼與濾蓋接觸面積較大，縫隙較大，部分區(qū)域容易輕微吸氧。措施：在安裝濾芯時(shí)，在濾殼與濾蓋中間的膠圈上涂上一圈如凡士林的密封助劑，加強(qiáng)設(shè)備密封性，防止吸氧。

5 清酒儲(chǔ)存

如表1所示，清酒入罐時(shí)溶解氧偏高，但滿罐儲(chǔ)存與下包裝過(guò)程中，罐內(nèi)溶解氧與充CO2后相差無(wú)幾，判斷為清酒入罐時(shí)，溶解氧不穩(wěn)定，具體原因分析為，清酒入罐時(shí)，酒液流量過(guò)大，容易造成“噴射”現(xiàn)象，對(duì)清酒DO值造成影響。措施：（1）保證清酒罐備壓，使其中CO2含量在99.9%以上;（2）降低濾酒初進(jìn)罐時(shí)的流速，使之不形成噴射現(xiàn)象，當(dāng)清酒達(dá)到一定高度是，再加大濾酒速度。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上分析，通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)程序，優(yōu)化生產(chǎn)流程，對(duì)設(shè)備的密封性進(jìn)行逐一排查，采取必要的抑氧手段，可以有效地降低濾后清酒溶解氧含量，從而達(dá)到保證啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性的目的[4]。

參考文獻(xiàn)

[1]王勁松.啤酒溶解氧的控制[J].釀酒科技，2009（2）：74-76.

[2]李銘，張致煒.啤酒生產(chǎn)中溶解氧的控制[J].啤酒科技，2011（4）：38-39.

[3]莊文欽.淺談啤酒中溶解氧的控制[J].啤酒科技，2001（2）：32-33.

[4]丁福強(qiáng).啤酒中溶解氧對(duì)啤酒質(zhì)量的影響[J].廣州食品工業(yè)科技，1995（11-2）：43-44.

[5]朱增輝.淺談降低啤酒溶解氧[J].啤酒科技，2012（8）：27.