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PSA制氮機在啤酒生產(chǎn)中的應用

發(fā)布日期: 2015-12-06

一、前言 

啤酒中溶解氧(DO)的多少,直接影響到啤酒的質(zhì)量,氧會加速啤酒變質(zhì),縮短啤酒的貯存期。通過近年來的研究,得知啤酒中氧對酒的損害是多方面的。
1、增加啤酒色度使啤酒變成紅褐色;
2、產(chǎn)生澀味及老化味,雙乙?;貜棧?
3、破壞芳香物質(zhì),特別是啤酒花的芳香會因氧化而迅速消失;
4、形成混濁。

目前國內(nèi)大多數(shù)廠家成品酒DO都較高,而且依賴抗氧劑的使用,但使用抗氧劑僅僅是推遲氧化發(fā)生,并有負面影響,所以依據(jù)國外成功經(jīng)驗,最完善的做法應當是運用CO2或N2做為隔氧氣體,代替現(xiàn)有使用的壓縮空氣,為治本之法。

啤酒包裝

一般的啤酒廠,過濾和包裝均需要大量二氧化碳。平均年產(chǎn)十萬噸的啤酒廠,需配備1000公斤/h的二氧化碳回收設(shè)備,投資約600萬元。但啤酒生產(chǎn)有淡旺季,淡季發(fā)酵量減少,二氧化碳生成量急劇減少,很多的二氧化碳回收裝備無法開動或不能滿足需求;而且即使旺季,發(fā)酵二氧化碳要先回收、洗滌,再壓縮、凈化、液化、最后汽化使用,能耗大,操作繁瑣,設(shè)備復雜。

而據(jù)國內(nèi)、外成功經(jīng)驗,應用制氮機制氮,以空氣為原料,設(shè)備投資低(平均為二氧化碳回收裝置的30%),每立方米氮氣成本則僅為二氧化碳裝置的十分之一,穩(wěn)定性好,隨開隨用,不受淡旺季影響。

所以在啤酒生產(chǎn)過程中運用氮氣作為防氧隔離氣體應當是經(jīng)濟實用的。

二、如何在生產(chǎn)過程中運用氮氣

全國眾多啤酒生產(chǎn)廠家規(guī)模大小不同,裝備水平不一,工藝特點不盡相同,但對于用氮氣不外乎以下幾點:發(fā)酵罐備壓、洗滌;清酒罐備壓;包裝、二次抽真空;頂氣、頂酒、過濾過程的氮氣保護。

1、發(fā)酵罐備壓

發(fā)酵初期供氧的目的是為了酵母繁殖的需要,發(fā)酵后期要防止氧氣的進入。發(fā)酵后期進入氧氣,不利于雙乙酰的還原,使酒有“生青味”,而且如麥汁氧化嚴重的話,還會導致雙乙酰含量增高,所以在發(fā)酵后期可運用氮氣做保護氣體,隔絕與氧氣的接觸,在此階段還可利用氮氣洗滌嫩啤酒液,以除去啤酒的不良揮發(fā)性氣味,如乙醛、揮發(fā)性硫化物,以改善啤酒的口味,加速啤酒的成熟,縮短發(fā)酵周期,最后用氮氣在發(fā)酵罐內(nèi)充壓送酒。

2、清酒罐備壓

管道內(nèi)存在空氣,清酒罐內(nèi)也有空氣,當啤酒從過濾系統(tǒng)進入清酒罐系統(tǒng)時,管內(nèi)或罐內(nèi)的空氣就會流入啤酒,增加含氧量。為了防止這種情況的發(fā)生,可在清酒罐系統(tǒng)內(nèi)充入氮氣,將罐內(nèi)和管內(nèi)空氣排出,就可大大減少啤酒含氧量在清酒罐系統(tǒng)的增加,也避免了在此過程中雙乙酰量的再度回升。

3、包裝、二次抽真空

我們知道灌裝系統(tǒng)的啤酒含氧量的增加影響非常大。在實踐中,由于灌裝機結(jié)構(gòu)不同所采取的灌裝工藝也不同,而最大的區(qū)別是灌裝的預壓氣體是空氣還是惰性氣體。如果用空氣做預壓氣體,無論灌裝機結(jié)構(gòu)如何,只要是用無菌空氣做預壓氣體,啤酒里的含氧量就無疑大為增加,只是增加的量稍有差別,所以,肯定不應當用無菌空氣做預壓氣體,否則,酒的質(zhì)量就會下降。

但運用惰性氣體(如氮氣)做預壓氣體,要同時注意以下幾個因素:

  • 氮氣純度要高,理論上應當是99.95%,實際運用中99.5%亦可。因為從效果價格比來看,99.5%的制氮機應是合算的。
  • 采用激泡引沫趕出瓶頸空氣,以防止灌裝完畢出瓶時,空氣進入瓶頸。
  • 抽真空或直接充氮氣,以驅(qū)除瓶內(nèi)原有空氣。
  • 用氮氣吹除蓋底空氣。
  • 洗瓶時的滴干區(qū)足夠長以去除空瓶內(nèi)殘留水珠。
  • 用氮氣時要求氮氣壓力適應啤酒工藝,保持恒壓。

另外,據(jù)國外經(jīng)驗介紹,瓶內(nèi)充填氮氣,不但對酒液無害處,相反在注酒入杯時,更能激起泡沫,且持泡時間成倍延長。

4、頂氣、頂酒、過濾

在頂氣、頂酒、過濾以及其它啤酒輸送過程中,以氮氣做備壓,也就是氮氣的壓力作輸送酒液的動力,可以使啤酒盡可能少與空氣接觸,以降低溶解氧,保持啤酒的風味質(zhì)量和非生物穩(wěn)定性。

三、結(jié)論

綜上所述,可以得出結(jié)論:氮氣作為自然界中最主要的惰性氣體可完全替代CO2在啤酒生產(chǎn)中所起的保護氣體的作用(除了在酒液中充二氧化碳外),而PSA-N2設(shè)備的總體投資、單位體積氮氣低成本卻是CO2回收裝置無可比擬的。同樣,氮氣作為自然界中最主要的惰性氣體,它對啤酒質(zhì)量的提高,更是無菌壓縮空氣所望塵莫及的。

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