張星 朱景洋
摘 要:我院啤酒釀造生產裝置于2014年4月投產,投產至今已累計生產原漿大麥鮮啤酒7000L,本文通過對生產過程中容易出現的問題進行有針對性的總結,結合我院裝置對啤酒生產的前期準備、麥汁制備、麥汁發酵三個主要過程的技術要點加以總結概括,總結出一套切實可行、行之有效的生產經驗,大大提高了生產效率、降低了生產成本,使產品的質量得到進一步提升。
關鍵詞:啤酒生產 生產性實訓 清潔生產 工學結合
我院啤酒釀造生產裝置于2014年4月投產,投產至今已累計生產原漿大麥鮮啤酒7000L,是我院化工工藝專業學生進行綜合性生產實訓的重要組成部分。在生產過程中,師生共同研究,發揚精益求精、執著專注的工匠精神,努力做到“做中學”,深化工學結合,將生產操作與理論知識結合起來。根據啤酒生產操作工藝規程,結合學院實訓室現狀,總結出一套切實可行、行之有效的生產經驗,大大提高了生產效率、降低了生產成本,使產品的質量得到進一步提升。
啤酒生產過程的總體原則是保障安全生產、清潔生產、高質量生產。啤酒釀造的過程按生產周期可分為前期準備、麥汁制備和麥汁發酵三個過程。前期準備主要包括生產線的檢查與洗滌、發酵罐的清洗消毒;麥汁制備過程包括麥芽粉碎、糖化、過濾、煮沸、懸沉以及冷卻;麥汁發酵包括前發酵、后發酵以及貯酒。每個過程環環相扣,相互銜接,都會對產品質量造成直接影響。現根據裝置投產以來的生產運行情況,結合生產實訓特點,將重點過程操作經驗總結如下:
一、前期準備階段
生產前期準備階段的任務是對生產線進行全面檢查,保證管線、閥門、設備以及制冷系統能夠正常運行,同時對生產管線和發酵系統進行清洗消毒,保證生產環境清潔無菌,一般于投產前一至兩天進行。前期準備階段應當注意的問題有以下幾個方面:
(一)生產之前應用沸水將設備、管線進行清洗消毒,防止管內及換熱器內麥汁積液長時間積存導致變質產生異味,影響產品的質量。
(二)蒸汽加熱器內水源為自來水,硬度較高,連續使用會導致水中雜質沉積于蒸汽發生器儲水罐底部造成堵塞,影響正常使用,應定期開啟發生器底部的排水閥,排出罐底雜質。生產操作中若因雜質堵塞導致發生器不能正常使用,無法為設備提供蒸汽會影響生產進度。
(三)糊化罐、糖化罐、煮沸罐生產過程中都需要蒸汽加熱,生產之前應將三個罐底部的疏水閥拆卸下來進行清理,防止生產過程中由于疏水閥內雜質過多導致無法正常排出冷凝水,大大降低加熱速率。
(四)發酵罐消毒時應按四步消毒法進行,操作時注意閥門開啟順序及應當開啟的相應閥門位號,不能錯開或漏開。漏開閥門會造成憋泵,損壞管線、閥門和泵,錯開閥門可能造成兩種消毒液混淆,既污染消毒液,又影響消毒效果,可能對后續的發酵過程造成不良影響。
二、麥汁準備階段
麥汁準備階段的任務是將粉碎的大麥芽加入適量水,通過加熱糖化、過濾、煮沸懸沉等過程將麥芽中的淀粉分解,糖類轉化到醪液中,并冷卻到一定溫度為麥汁發酵做準備。麥汁準備階段應當注意的問題有以下幾個方面:
(一)糖化罐逐步加熱升溫過程中需持續開啟罐內攪拌器,防止固體麥芽沉積于罐底部導致局部溫度過高,出現熱點,影響淀粉分解率,也會由于溫度顯示比實際偏高對操作者造成誤導。醪液靜止過程是淀粉分解的過程,此時要將攪拌關閉,防止由于攪動劇烈造成分解不完全,使麥汁糖度偏低。
(二)麥汁過濾采用抽濾法,醪液進入過濾罐后要及時打回流,謹慎控制麥汁流量,保持麥汁清澈無固體物質,過濾罐麥汁清澈程度直接決定了產品中固體雜質的含量,若雜質含量過多,可能會進入產品中,對啤酒口感和外觀造成較大影響。過濾過程中要緩慢調節過濾泵頻率,防止固體物質大量進入后續生產過程。
(三)過濾罐麥汁過濾完畢后,需要及時將罐內麥糟清理,防止麥糟冷卻后附著于管內壁及過濾板上,使罐內產生異味并對后續生產造成影響。清理麥糟的過程需手動進行,操作人員要小心清理,防止罐內過濾板及攪拌器被破壞。
(四)煮沸過程中蒸汽加熱閥門不宜開得過大,防止麥汁過熱溢出造成燙傷事故以及造成原料損失、污染設備及室內地面環境遭到破壞;也不宜開得過小,導致麥汁不能維持沸騰狀態,啤酒花和麥汁不能充分接觸。確定閥門開關大小的基本原則是既要維持麥汁處于沸騰狀態,又要防止熱麥汁溢出。煮沸過程中若測得麥汁實際糖度偏低,可適當延長煮沸時間,直至糖度符合要求。
(五)懸沉結束后應將底部排污閥間歇性打開一至兩次,排出部分熱凝固物,以防止固體雜質進入發酵罐影響酵母活性。開啟懸沉罐至發酵罐管路之前應當再次檢查排污管路是否關閉,防止懸沉罐排料閥打開后麥汁直接排入廢液管道,造成原料浪費、消耗勞動力。生產過程中曾出現過因為指導老師臨時不在現場,學生粗心操作導致麥汁排出的情況。
(六)生產過程中應及時檢查各活動接管的管卡是否連接密切,如果出現松動或輕微漏液的情況應及時將管卡卸開重新安裝,防止由于管路壓力過大造成管卡被噴開,使管內液體噴出造成較大的安全事故。生產過程中曾經出現由于管卡連接不緊,承受不住管內物料的壓力噴出的情況,對操作人員的人身安全和操作環境造成較大影響。
(七)啤酒生產過程為半連續生產,每個罐內物料排出后應及時進行沖洗,尤其是煮沸罐和懸沉罐,罐底有大量熱熔物,如不及時沖洗,固體雜質冷卻后會粘附于罐底部,產生異味影響麥汁質量。
三、麥汁發酵階段
麥汁發酵階段是釀造啤酒的關鍵階段,此階段的任務是通過控制發酵罐溫度、壓力,使麥汁在酵母的作用下進行發酵過程,將麥芽糖轉化為酒精,得到具有麥香味的原漿大麥啤酒,發酵過程直接決定了產品的口感和質量。麥汁發酵過程應注意的問題有以下幾個方面:
(一)發酵灌進酵母是關鍵過程,必須要保證發酵罐、連接管路、閥門、管卡的無菌環境,進入酵母之前先將發酵罐進行四步消毒處理,連接管路、閥門及薄板換熱器用沸騰水循環消毒20分鐘以上,管卡接口處用75%酒精清洗消毒之后方可進入酵母。如果洗滌消毒不徹底,酵母容易染菌,影響發酵過程。
(二)進入發酵罐的酵母可以是干酵母也可以是濕酵母。啤酒生產初期,由于對操作過程不熟悉,進入酵母從發酵罐的上閥進入,由于上閥進入罐內連接一個噴淋器,酵母液黏度較大造成噴頭堵塞,管路壓力過高使管卡沖開。
(三)前發酵過程是麥汁糖度逐漸下降的過程,在前發酵期內,要嚴格控制發酵罐內的溫度及壓力,每天監測麥汁糖度的變化情況,當糖度將至4.3—4.7范圍內時,應及時調節發酵罐內壓力,控制酵母進入后發酵階段。
(四)發酵過程要控制發酵罐內的溫度,尤其是貯酒階段,溫度應維持在0℃左右。如果制冷機長時間連續工作但冰水罐溫度不能降至要求溫度,說明制冷機內氟利昂蒸發量較大,需補充氟利昂。同時要隨時注意冰水罐內酒精溶液的液位,如果酒精溶液量過少會導致冰水罐溫度上升,制冷機長時間連續工作,影響其使用壽命,當液位低時應補充新鮮酒精溶液。一般控制冰水罐液位不低于50%。
(五)麥汁進入發酵罐后,應及時對薄板換熱器進行洗滌,以保證換熱器內清潔,避免堵塞,換熱器洗滌過程包括正沖和反沖,麥汁進入發酵罐之前應用循環沸水將換熱器及管線正沖,麥汁進入發酵罐后,用清水將換熱器先正沖,后反沖,保證薄板內部波紋縫隙處的清潔。
(六)生產過程中應保證水、電的連續供應。如果停水則不能正常生產,也會對生產線的清洗消毒、熱麥汁冷卻造成影響。麥汁發酵過程中如果斷電則不能維持發酵罐內的低溫,停電時間過長發酵罐內溫度升高使發酵過程不受控制導致啤酒質量變差。
除了上述內容以外,在啤酒生產過程中教師要以身作則,指導學生要充分發揚嚴謹細致、專注負責的工作態度,將清潔操作、規范操作的標準落實到生產的每一個細節當中,將安全生產、優質生產的理念通過言傳身教傳遞給學生,深化工學結合,為即將走上就業崗位的學生留下難忘的生產實訓經歷。
參考文獻
[1]查國碩.工匠精神的現代價值意蘊[J].職教論壇,2016,(07).