啤酒过滤与稳定性处理(啤酒酿造技术课件)

啤酒的稳定性处理成品啤酒处理

啤酒的稳定性外观稳定性风味稳定性定义:啤酒在包装以后,随着时间的延长,在达到某一时间后,啤酒开始丧失原有的香味和口味,风味开始变坏,如产生老化味生物稳定性非生物稳定性生物稳定性:经过滤的成品啤酒,或多或少存在培养酵母和其他细菌,由于存在数量少(102—103个/ml),啤酒还是澄清、透明的,若在啤酒保存期中,这些微生物繁殖到104—105个/ml以上,啤酒就会发生口味的变化,变成混浊或有沉淀物非生物稳定性:经过过滤澄清透明的啤酒并不是真溶液,而是胶体溶液,它含有许多大分子物质,如糊精,蛋白质,多酚等,这些胶体物质在氧气,光线和振动及保存时发生一系列变化—化合,凝聚等使胶体溶液稳定性破坏,形成混浊乃至沉淀非生物稳定性处理生物稳定性处理口味稳定性处理将瓶装啤酒冷却至0℃，一段时间后观察，发现有轻微的浑浊，加热至60℃后，浑浊消失。这种浑浊称为胶体浑浊。暂时性浑浊冷却后出现浑浊，加热至20℃重又消失（溶解）。永久性浑浊随着时间的延长，这种浑浊不在消失。胶体浑浊非生物稳定性处理生物稳定性处理口味稳定性处理1.添加PVPP（1）PVPP简介PVPP是聚乙烯吡咯烷酮的聚合物，白色粉末。化学稳定性强，不溶于水、酸、碱及常用的有机溶剂。PVPP具有酰胺键，能与多酚物质形成氢键而将其吸附。试验证明，用PVPP处理的啤酒其生物稳定性可延长至6个月。非生物稳定性处理生物稳定性处理口味稳定性处理1.添加PVPP（2）PVPP吸附时间及添加量试验证明，滤后啤酒添加20-30g/100L，滤前啤酒添加50g/L，接触时间5min左右，即能达到良好的效果。非生物稳定性处理生物稳定性处理口味稳定性处理1.添加PVPP（3）PVPP使用方法①含PVPP纸板：与板式过滤机精滤是合二为一。②与硅藻土混合使用。③PVPP循环使用。注：过滤后PVPP吸附了大量的多酚物质，要经过两次碱洗将多酚物质从PVPP滤饼中洗出。非生物稳定性处理生物稳定性处理口味稳定性处理2.添加硅胶（1）硅胶的简介是一种非晶态多微孔结构的固体粉末。硅胶表面上的硅烷基能选择性地吸附啤酒中的蛋白质和蛋白质—多酚复合物，并且具有特定的微孔结构、微孔孔径、比表面积和一定的含水量，因此具有良好的吸附作用。非生物稳定性处理生物稳定性处理口味稳定性处理（2）硅胶的作用①硅胶对蛋白质的吸附作用具有很强的选择性对亲水性强的啤酒浑浊蛋白质有很强的吸附作用，而对疏水性强的啤酒泡沫蛋白吸附能力较弱②硅胶可以去除对泡沫有害的物质（脂类物质），保留啤酒中的天然抗氧化物（单宁）③硅胶的吸附速率很快④硅胶的吸附能力与孔径、比表面积及微孔容积有关（3）硅胶的使用在糖化和发酵各个工序都可以添加，可与硅藻土混合添加，也可独立添加。2.添加硅胶非生物稳定性处理生物稳定性处理口味稳定性处理3.添加单宁酿造单宁及其作用啤酒酿造专用单宁分两种：糖化型和速溶型。酿造单宁具有倍酰基和多缩倍酰基，能有选择地与相对分子质量6×104以上的可溶性蛋白质和带有-SH的蛋白质发生沉淀反应。酿造单宁分子中的倍酰基的酚羟基作为配位基团与金属离子发生络合反应生成不溶性的环状化合物。酿造单宁还能将少氧化反应和醛类的生成，提高啤酒的抗老化性能。非生物稳定性处理生物稳定性处理口味稳定性处理4.添加蛋白酶最常用的是木瓜蛋白酶，因为木瓜蛋白酶水解食品蛋白质时极少产生苦味。也有少数厂家使用菠萝蛋白酶。蛋白酶添加量要适当，过多影响啤酒的泡沫。生物稳定性处理非生物稳定性处理口味稳定性处理啤酒灭菌方式巴氏杀菌高温瞬时杀菌隧道式杀菌无菌膜过滤生物稳定性处理非生物稳定性处理口味稳定性处理（1）原理微生物在受到某一高于生长温度的作用下,微生物中的蛋白质,核酸,酶就会逐步不可逆的变性,失活,导致微生物的死亡。1.杀菌啤酒中常见微生物生长和死灭温度微生物最低生长温度/℃最适生长温度/℃最高生长温度/℃死灭温度及时间温度/℃时间/min啤酒酵母225-303752-545-10其他酵母0.525-3239-4052-5710乳酸菌535-40555810醋酸菌4-1028-3733-455510大肠菌群5-1030-4045-555510青霉菌-5-1.525-2731-361205生物稳定性处理非生物稳定性处理口味稳定性处理（1）原理在60℃维持1min，称为1个巴斯德灭菌单位，用PU表示。巴氏热杀菌单位(PU)多少PU值比较合适？这主要取决于各工厂的卫生水平及啤酒的过滤质量,一般在15-25PU之间1.杀菌PU=T*1.393(t-60)T---在杀菌某温度下维持时间min1.393---表示每升高1℃致死效率提高1.393倍t---热杀菌温度生物稳定性处理非生物稳定性处理口味稳定性处理（1）原理1.杀菌啤酒热杀菌一分钟的温度和PU值的关系温度/℃PU值温度/℃PU值温度/℃PU值温度/℃PU值460.01530.1601.06710470.014540.14611.46814480.019550.19621.96919490.027560.27632.77027500.037570.37643.77137510.052580.52655.27252520.072590.72667.27372生物稳定性处理非生物稳定性处理口味稳定性处理（2）方法灌装前杀菌一般采用瞬时杀菌，灌装后杀菌大都采用隧道式杀菌。（1）瞬时杀菌分为四个阶段：①预热阶段（a区）已杀菌但尚未冷却的啤酒与待杀菌的冷啤酒在热交换器中对流通过进行换热②加热阶段（b区）用72-73℃的热水将已预热的啤酒加热至68-70℃③保温阶段（c区）加热后的啤酒在68-70℃维持30-80s④冷却阶段（d区）经过杀菌并与冷啤酒进行过一次热交换的啤酒用盐水或氨冷却至灌装温度（约1℃）（2）隧道式杀菌采用热水喷淋的方式将啤酒灭菌。1.杀菌生物稳定性处理非生物稳定性处理口味稳定性处理啤酒的无菌过滤采用膜过滤，属于微孔过滤，微滤孔径在0.05-10μm之间。膜过滤过程主要有预备、过滤、再生等三大步骤，流程如下：冲洗→完整性试验→杀菌→过滤→冲洗→再生→备压2.无菌过滤1.添加维生素C及异维生素C抗坏血酸的抗氧化作用主要在于排除超氧化物自由基，同时也能排除过氧化物和-OH。目前，欧共体规定抗坏血酸的添加量应低于50mg/L，我国优质啤酒添加量一般为20-30mg/L，异Vc的使用量为30mg/L左右。2.添加亚硫酸氢钠作用：抗氧化性、掩盖老化口味、抑菌性添加：一般在啤酒过滤后添加，我国内销啤酒人工添加到25-30mg/L。口味稳定性处理非生物稳定性处理生物稳定性处理

啤酒的过滤操作成品啤酒处理板框精滤机硅藻土过滤机灌装机杀菌机清酒罐发酵罐发酵罐过滤的目的与要求过滤方式过滤原理（1）除去酒液中悬浮物质，改善酒体外观，使啤酒澄清透明、富有光泽。（2）除去或减少啤酒中因多酚与蛋白质聚合等出现的浑浊沉淀物质，提高啤酒的非生物稳定性。（3）除去酵母、细菌等微生物，提高啤酒的生物稳定性。1.过滤的目的过滤材料2.过滤的要求过滤速度快，效率高，产量大过滤质量好，酒液透明度高酒损失少，CO2损失少无污染，避免氧化，不能影响啤酒风味过滤的目的与要求过滤方式过滤原理过滤材料过滤原理过滤方式过滤的目的与要求混浊的啤酒借助过滤介质截留固体物而变清过滤的动力是过滤机进口和出口的压差啤酒穿过滤介质的压力是在不断变化的△PP0P终过滤流加时间过滤涂层1.过滤动力过滤材料1－筛分或表面效应2－深度效应3－吸附效应1232.过滤时的三种效应过滤原理过滤方式过滤的目的与要求过滤材料（1）

金属过滤筛或纺织物：有不同种类的金属筛、裂缝筛或平行安装于烛式硅藻土过滤机上的异型金属丝和金属或纺织编织物。（2）过滤板：过滤板可用纤维、棉花、硅藻土、珍珠岩、玻璃纤维和其它材料制成。过滤板的种类很多，可满足不同过滤精度的需求，直至无菌过滤。（3）膜材料：膜过滤的应用越来越多。制造膜的材料很多，如聚氨酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚碳酸酯、醋酸纤维及其它材料。膜很薄（0.02～1μm）。1.过滤材料的种类过滤材料过滤方式过滤的目的与要求过滤原理过滤材料过滤方式过滤的目的与要求过滤原理不同材料膜的放大图1、2、3放大1000倍，4放大10000倍1－纤维素酯膜

2－聚乙烯二氟化物膜

3－聚磺酰膜4－聚磺酰膜

硅藻土是近代啤酒工业用得最广泛的一种助滤剂，这是一种由藻类硅质细胞组成的沉积岩矿，经矿石粉碎、高温煅烧和风选、分级后，制成的一种多孔、质轻的助滤剂，其主要成分为二氧化硅、三氧化二铝。珍珠岩是一种由火山爆发出的火山灰作用形成的非晶形矿物岩，为熔融的钾、钠、铝硅酸盐，具有很强的化学惰性。珍珠岩矿经粉碎、煅烧及分选后制成的珍珠岩具有同硅藻土十分相似的性质，但又与硅藻土有许多不同之外，这些颗粒形态比较规则，为三叶形。2.过滤助剂过滤材料过滤方式过滤的目的与要求过滤原理过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料过滤棉饼过滤机硅藻土过滤机纸板过滤机双流过滤机错流过滤机无菌过滤机过滤方式过滤原理过滤的目的与要求12341－过滤单元2－滤框3－过滤纸板4－支撑板1.板框式硅藻土过滤机（1）板框式硅藻土过滤机的结构过滤材料过滤方式及操作技术过滤原理过滤的目的与要求（2）板框式硅藻土过滤机的工作方式1－挂有滤板的支撑板2－滤框3－未滤液入口

4－已滤液出口5－硅藻土涂层（3）过滤基本步骤装机→预涂→流加与过滤→拆洗①装机：将滤板和滤框交替悬挂在横杠上，滤板两侧包好滤布并将滤布湿润，用活动顶板将滤框和滤板压紧。过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料（3）过滤基本步骤装机→预涂→流加与过滤→拆洗②预涂：先将过滤机加满水，排除空气第一次预涂采用粗土，起支撑作用

第二次预涂采用粗细土混合，起真正的过滤作用1－过滤支撑材料2－第一预涂层3－第二预涂层4－连续补料层过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料（3）过滤基本步骤装机→预涂→流加与过滤→拆洗③流加与过滤：过滤与流加是同时进行的，开始流出的酒液若不够清亮，可以返回流加罐，直至达到要求的清亮度。④拆洗：打开过滤机，将硅藻土卸掉并冲洗干净，再重新安装好备用。过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料2.烛式硅藻土过滤机过滤机烛芯是过滤材料，在烛芯上预涂过滤介质——硅藻土。为进行过滤，将螺旋线沿径向围着烛芯缠绕，丝间距为50～80μm。细长过滤烛芯长达2m以上。由于在过滤机里安装了近700根烛芯，所以形成的过滤面积非常大，过滤效率非常高，而且烛芯上没有活动部件。过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料1—不锈钢螺旋线2—精确控制的开口3—高强度的支撑4—无堵塞设计

5—清洗彻底2.烛式硅藻土过滤机过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料烛式硅藻土过滤机主体（剖视图）1－过滤机罐体2－悬立的烛芯3－固定烛芯板4－过滤机机盖5－未滤液进口6－滤液出口7－废硅藻土混浊物排出口8－排气管道过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料水平圆盘式硅藻土过滤机又称叶片过滤机。在过滤机中，有一根空心轴，多片圆盘（过滤单元）固定在空心轴上，利用圆盘进行过滤。从水平圆盘式硅藻土过滤机的剖视图中，可清楚地看到其中的过滤圆盘，而水平过滤圆盘的构造也是多种多样。在水平圆盘式硅藻土过滤机中，过滤支撑材料是由铬镍钢材料编织的过滤圆盘，金属筛网的孔径为50～80μm。这种过滤机，仅在水平圆盘的上表面固定有一层金属筛网。3.水平圆盘式硅藻土过滤机过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料水平圆盘式硅藻土过滤机（内部结构）912645321181716131978151110141－带视镜的罐体2－清液流出空心轴3－过滤单元4－间隔环5－小支脚架6－压紧装置7－剩余残液的过滤圆盘式8－下部入口9－带分配器的上部进口10－清液主出口11－残清液出口12－排气口13－液压装置14－液压系统电动机15－轴密封16－轴环清洗刷/排放口17－废硅藻土排出套管18－废硅藻土排出装置19－喷洗装置过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料水平圆盘的构造过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料滤层的形成及滤液的流向1-滤层形成2-未滤液进3-滤液流出过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料硅藻土过滤机操作要点锥型罐/后贮罐预澄清离心处理压力调节缓冲罐容量为每小时过滤能力的20～30%以上预涂1粗土

2过滤机混合→达到最终发酵度→碘检正常→原浓和感官品评合格→最佳酵母量：0.6×106个/ml→氧气含量接近0mg/L→水中→无氧气→浊度＜1.5EBC→颗粒＞1μm→采用变频调节泵→流速稳定→无短暂冲击→采用CO2备压→特定负荷6～10hl/m2/h→反压＞0.2～0.3MPa→添加硅藻土800～1200g/m2→添加硅胶50～80g/m2→珍珠岩终产品质量100%添加：过滤前/后顶水O2＜0.05mg/L注意原浓水硬0～0.54mmol/L氧含量＜0.05mg/LCO2含量大约5mg/L增酸调节pH2～3（柠檬酸、磷酸）循环（检测硅藻土的铁、铝、钙）优化过滤能力过滤方式过滤原理过滤的目的与要求过滤材料硅藻土过滤机操作要