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探討燭式過濾機(jī)技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的作用

【摘要】燭式過濾機(jī)是指在燭式濾管表面涂一層硅藻土，然后將需要過濾的物質(zhì)放入過濾機(jī)內(nèi)進(jìn)行加壓過濾的設(shè)備。該設(shè)備分離出的物質(zhì)精度較高，能夠在過濾時將啤酒中的酵母菌、膠體沉淀物等物質(zhì)截留，將混濁啤酒過濾清澈。本文主要從燭式過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)、操作流程兩個方面探討燭式過濾機(jī)技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的作用。

　　【關(guān)鍵詞】燭式過濾機(jī)；啤酒生產(chǎn)；硅藻土

　　傳統(tǒng)的過濾方式是將懸浮液中的固體顆粒與液體垂直向過濾界面流動，在過濾時，固體狀顆粒被過濾界面阻擋，無法與液體一起下落，就會在過濾界面形成塊狀物質(zhì)，而經(jīng)過層層過濾之后液體與固體狀顆粒分離，從而更加清澈。隨著濾餅層的不斷增厚，阻力也不斷增大，液體無法再通過濾餅層進(jìn)行過濾，此時就需要清除濾餅層，并且將過濾介質(zhì)沖洗干凈，再重復(fù)以上操作。而本文將介紹一種新型過濾方式，也就是燭式過濾機(jī)技術(shù)及其在啤酒生產(chǎn)中的作用。

　　一、燭式過濾機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

　　（一）燭式濾管

　　燭式過濾機(jī)中的燭式濾管是過濾介質(zhì)，也是過濾機(jī)的主體部分。燭式濾管當(dāng)中有一個Y形金屬棒，金屬棒上有許多不銹鋼圓環(huán)，圓環(huán)底面呈扁平狀，頂面則有8個扇形突起，其突起高度為0.05-0.08mm，并且Y形金屬棒兩頭有螺紋，棒身有三條U形槽。這種設(shè)置能讓圓環(huán)與圓環(huán)之間的扁平底面與突起扇形相互套合，從而連接住內(nèi)部帶有螺紋的端蓋與過濾機(jī)管板，接頭處距離可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，控制圓環(huán)與圓環(huán)之間的空隙，也就是調(diào)節(jié)啤酒在過濾管中的過濾精度。Y形金屬棒的圓環(huán)固定住以后，另一端接頭處則能分別與帶有螺紋的開槽中心柱兩頭相旋緊扣。

　?。ǘT式過濾機(jī)

　　啤酒中的酵母菌濃度極不穩(wěn)定，酵母細(xì)胞的直徑為2-7微米，并且啤酒中的蛋白質(zhì)和多酚反應(yīng)所產(chǎn)生的復(fù)雜分子會組成膠體沉淀物，加上啤酒中本身存在的重金屬、糊精等物質(zhì)，使啤酒產(chǎn)品呈現(xiàn)混濁狀態(tài)，較難過濾。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的板框過濾機(jī)已經(jīng)不能滿足時代的需求，現(xiàn)使用較多的是燭式過濾機(jī)。燭式過濾機(jī)是涂膜過濾機(jī)的一種，在燭式濾管進(jìn)行工作時需要在管上涂一層預(yù)濾膜，也就是硅藻土。過濾預(yù)敷工藝一般是先在過濾介質(zhì)上涂一層硅藻土濾涂膜，之后才能開始進(jìn)行過濾啤酒的準(zhǔn)備工作。啤酒在過濾到一定時間之后，由于固體狀顆粒不斷在規(guī)律介質(zhì)堆積，過濾膜阻力不斷增大，此時要利用空氣反吹作用將被過濾介質(zhì)截留住的膠體沉淀物及酵母菌等排除干凈，再用水清洗過濾容器中殘留的濾渣，并清洗燭式濾管。燭式過濾機(jī)可以利用蒸汽進(jìn)行消毒，也可以用蘇打水進(jìn)行清洗。其屬于*靜止型的過濾機(jī)，可以間歇工作，操作簡單，并且過濾出非常清亮的啤酒。

　　在燭式濾管上?預(yù)濾膜之后，硅藻土與液體會向過濾介質(zhì)進(jìn)行垂直流動。硅藻土在燭式濾管表面逐漸形成預(yù)涂膜，在過濾推動力作用下，懸浮液中的液體將穿過預(yù)濾膜和燭式濾管的縫隙，沿著中心的Y形棒凹槽排出機(jī)外，然后攜帶硅藻土繼續(xù)循環(huán)。在預(yù)濾膜涂好之后進(jìn)行過濾時，啤酒中殘留的酵母菌、膠體沉淀物和細(xì)菌會沉積在燭式濾管表面預(yù)涂膜上，在過濾推動力的作用下混濁啤酒會穿過縫隙，利用中心Y形棒的凹槽將清澈的啤酒排出機(jī)外。

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　　硅藻屬于單細(xì)胞植物，它下來的骨架化石就是硅藻土，因為這種植物數(shù)量繁多，因此硅藻土的來源也十分廣泛，并且價格便宜，用完后的廢棄物也不會造成環(huán)境污染，所以在啤酒過濾中被廣泛應(yīng)用。硅藻土的平均粒徑為10-20微米，密度在100-250kg/m?之間，孔隙率可達(dá)90%，能吸收的水分超過本身的1.5倍甚至更多。硅藻土粒子的形狀非常不規(guī)則，因此在過濾時空隙較大。硅藻土是不規(guī)則粒子，在形成預(yù)濾膜時會有許多彎曲的毛細(xì)孔道，在篩分之后較大的固體例子被除去，毛細(xì)孔道較為規(guī)則，此時可以過濾各種液體，并且在過濾時保證液體化學(xué)成分的穩(wěn)定性。在一般情況下，將混濁啤酒澄清需要連續(xù)操作8小時左右。此外，將硅藻土作為啤酒過濾中的助濾劑，能改變啤酒中非生物的穩(wěn)定性。

　　二、燭式過濾機(jī)及其在啤酒生產(chǎn)中的方法及作用

　　在啤酒的生產(chǎn)過程當(dāng)中，啤酒的過濾效果是保證啤酒質(zhì)量的重要因素。目前許多啤酒生產(chǎn)企業(yè)都采用*的燭式過濾機(jī)技術(shù)進(jìn)行啤酒過濾工作。燭式過濾機(jī)的確具有很多優(yōu)點，但是其操作步驟較多，對于控制要求較高。因此本文將通過燭式過濾機(jī)技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的操作方法進(jìn)一步闡述其作用。

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　　利用燭式過濾機(jī)進(jìn)行啤酒過濾工作時，首先要將過濾機(jī)上端、水泵右邊、水泵上端的三個閥門打開，經(jīng)過水泵向過濾器內(nèi)充入液體，直到容器上端閥門是水漫出。然后將硅藻土助濾劑放入預(yù)涂膜凹槽，并不斷攪拌直到成為糊狀懸浮液，液體濃度在5-10%。關(guān)閉容器上端閥門，打開上部視鏡旁閥門，將已經(jīng)攪拌均勻的懸浮液連續(xù)泵入過濾機(jī)中進(jìn)行預(yù)?工作，并且從上部視鏡中觀察過濾機(jī)內(nèi)部情況。當(dāng)燭式濾管表面有一層由硅藻土形成的助濾層以后，過濾機(jī)中心金屬棒的凹槽便能排除過濾后的液體，然后這些液體隨著硅藻土繼續(xù)循環(huán)過濾。經(jīng)過15秒鐘左右，可以從上部視鏡中發(fā)現(xiàn)預(yù)?槽內(nèi)的啤酒液體已經(jīng)十分清澈甚至到達(dá)透明狀態(tài)，此時要停止攪拌，關(guān)閉上部視鏡旁閥門，打開水泵下的閥門。當(dāng)預(yù)?槽內(nèi)的液體已經(jīng)被過濾到只剩到三分之一處時，需要關(guān)閉水泵右邊的閥門，打開澄清啤酒槽上端的閥門，將啤酒原液放到過濾容器中繼續(xù)過濾。

　　啤酒中殘留的酵母菌、膠體沉淀物及細(xì)菌在過濾時都被過濾介質(zhì)阻擋在預(yù)濾膜上，容器內(nèi)的壓力也就不斷上升。當(dāng)過濾機(jī)上端與下端的壓力差達(dá)到0.2MPa時，過濾結(jié)束，此時不再輸送啤酒泵。打開下部視鏡上端的閥門與過濾機(jī)下端的閥門，關(guān)閉其它閥門，利用空氣壓縮法將過濾容器中的液體排出，再關(guān)閉過濾機(jī)下端的閥門，打開過濾機(jī)上端閥門，此時濾渣層中的殘液已經(jīng)在空氣壓縮過程中去除，降低了濾渣的含水量。過濾容器中的液體全部排出之后，關(guān)閉過濾機(jī)上端及下部視鏡上端的閥門，打開過濾機(jī)下端及空氣孔下端的閥門，利用空氣反吹作用排出燭式濾管上的膠體沉淀物、酵母菌及些許殘留預(yù)涂膜。當(dāng)這些固體狀顆粒被排除干凈以后，關(guān)閉空氣孔下端閥門，打開過濾機(jī)上端閥門，用水沖洗過濾器中的濾渣及燭式濾管。將過濾器清洗干凈以后，即可再循環(huán)使用。

　　（二）作用

　　燭式過濾機(jī)是一種新型過濾設(shè)備，目前使用較為廣泛。它適用于酒類、飲料、醫(yī)學(xué)、化工等方面。在釀造啤酒時使用燭式過濾機(jī)，可以得到非常清涼的啤酒。其過濾面積為1-40?，過濾量每小時能夠達(dá)到幾十噸。在啤酒生產(chǎn)中，使用燭式過濾機(jī)能在耗電、酒損、濾料消耗方面節(jié)約較多費用。燭式過濾機(jī)是一個整體結(jié)構(gòu)，使用起來十分方便，并且清洗過程簡單，用泵可以對過濾桶進(jìn)行反復(fù)沖洗。另外，燭式過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)十分牢固，具有*性的特點，機(jī)器的易損件少，并且可自行拆裝、更換零件，維修方便。由于濾層鋪設(shè)在不銹鋼圓環(huán)支撐上，電壓與管路壓力的波動不會引起預(yù)涂層折裂或變形，性能較為穩(wěn)定。燭式過濾機(jī)相比傳統(tǒng)過濾機(jī)而言，過濾效率更高，因為過濾時每根濾桿都是單獨的通道，因此過濾阻力較小，過濾量較大。

　　結(jié)束語

　　燭式過濾機(jī)在釀造啤酒時的確具有很多優(yōu)勢，但是其操作步驟較多，對于控制要求較高，因此要熟練掌握燭式過濾機(jī)技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的操作方法，才能達(dá)到過濾效果。相比其他類型的過濾機(jī)，燭式過濾機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。

　　參考文獻(xiàn)

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