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啤酒生产:过滤与灌装技巧

【摘要】:技能目标能够完成啤酒的过滤及灌装灭菌。子学习单元1 啤酒的过滤与分离一、过滤的目的与要求发酵结束的成熟啤酒,虽然大部分蛋白质和酵母已经沉淀,但仍有少量物质悬浮与酒中,必须经过澄清处理才能进行包装。啤酒经过过滤会发生以下变化。

知识目标

1.了解啤酒的化学组成及啤酒稳定性。

2.了解常用过滤介质、过滤原理。

3.掌握各种过滤方法的特点及相关设备。

4.掌握啤酒的包装工艺和灭菌工艺。

技能目标

能够完成啤酒的过滤及灌装灭菌。

啤酒发酵成熟后,在成为商品之前需要进行啤酒的澄清处理,以改善啤酒的外观和稳定性;同时为了便于啤酒运输、销售和消费,需要进行产品包装;为延长啤酒的保存期还要进行除菌处理(如热杀菌或无菌过滤等)。

子学习单元1 啤酒的过滤与分离

一、过滤的目的与要求

发酵结束的成熟啤酒,虽然大部分蛋白质和酵母已经沉淀,但仍有少量物质悬浮与酒中,必须经过澄清处理才能进行包装。

啤酒过滤的目的是:

(1)除去酒中的悬浮物,改善啤酒外观,使啤酒澄清透明,富有光泽。

(2)除去或减少使啤酒出现浑浊沉淀的物质(多酚物质和蛋白质等),提高啤酒的胶体稳定性(非生物稳定性)。

(3)除去酵母或细菌微生物,提高啤酒的生物稳定性。

啤酒澄清的要求是:产量大、透明度高、酒损小、CO2损失少、不易污染、不吸氧、不影响啤酒风味等。

二、过滤原理与过滤方法

啤酒过滤澄清原理主要是通过过滤介质的阻挡作用(或截留作用)、深度效应(介质空隙网罗作用)和静电吸附作用等使啤酒中存在的微生物、冷凝固物等大颗粒固形物被分离出来,而使啤酒澄清透亮。常用过滤介质有硅藻土、滤纸板、微孔薄膜和陶瓷芯等。

1.过滤原理

啤酒中悬浮的固体微粒被分离的原理如下所述。

(1)阻挡作用(或截留作用)啤酒中比过滤介质空隙大的颗粒,不能通过过滤介质空隙而被截留下来,对于硬性颗粒将附着在过滤介质表面形成粗滤层,而软质颗粒会粘附在过滤介质空隙中甚至使空隙堵塞,降低过滤效能,增大过滤压差。

(2)深度效应(介质空隙网罗作用)过滤介质中长且曲折的微孔通道对悬浮颗粒产生一种阻挡作用,对于比过滤介质空隙小的微粒,由于过滤介质微孔结构的作用而被截留在介质微孔中。

(3)静电吸附作用 有些比过滤介质空隙小的颗粒以及具有较高表面活性的高分子物质如蛋白质、酒花树脂、色素等,因为自身所带电荷与过滤介质不同,则会通过静电吸附作用而截留在过滤介质中。

2.过滤方法

啤酒的过滤方法可分为过滤法和离心分离法。过滤法包括棉饼过滤法、硅藻土过滤法(具体可分为板框式硅藻土过滤法、水平叶片式和垂直叶片式硅藻土过滤法、烛式或环式硅藻土过滤法)、板式过滤法(精滤机法)和膜过滤法(微孔薄膜过滤法等错流过滤法)。其中最常用的是硅藻土过滤法。

(1)常用啤酒过滤的组合

①常规式:由硅藻土过滤机和精滤机(板式过滤机)组成,是啤酒生产中最常用的过滤组合方式。有些企业在生产旺季,仅采用硅藻土过滤机进行一次过滤,难以保证过滤效果。

②复合式:由啤酒离心澄清机、硅藻土过滤机和精滤机组成,有的还在硅藻土过滤机与精滤机之间或在清酒罐与灌装机之间加一个袋式过滤机(防止硅藻土或短纤维进入啤酒)。

③无菌过滤式:由啤酒离心澄清机、硅藻土过滤机、带式过滤机、精滤机和微孔膜过滤机组成。主要用于生产纯生啤酒,罐装或桶装生啤酒,以及瓶装生啤酒。

(2)深层过滤 是指对啤酒的过滤按不同颗粒直径的大小采取孔隙由大到小的过滤机逐步进行,避免小颗粒物堵塞过滤通道造成大颗粒物过滤量的减少,同时也能提高过滤效果。除了要配备啤酒离心分离机、硅藻土过滤机外,还要采用多个孔径由大到小的过滤单元组合在一起,孔径在0.5~3μm。通过深层过滤,啤酒的清亮程度得到不断提高,同时产品的浊度水平可按不同的要求确定,甚至可以满足无菌过滤的要求。深层过滤是啤酒过滤的发展方向之一。

3.啤酒过滤后的变化

啤酒经过过滤介质的截留、深度效应和吸附等作用,使啤酒在过滤时发生有规律的变化:稍清亮—→清亮—→很清亮—→清亮—→稍清亮—→失光或阻塞。啤酒的有效过滤量是指在保证啤酒达到一定清亮程度(用浊度单位表示)的条件下,单位过滤介质可过滤的啤酒数量。啤酒经过过滤会发生以下变化。

(1)色度降低 一般降低0.5~1.0EBC,降低原因为酒中的一部分色素、多酚类物质等被过滤介质吸附而使色度下降。

(2)苦味质减少 苦味物质减少0.5~1.5BU,造成的原因是由于过滤介质苦味物质的吸附作用。

(3)蛋白质含量下降 用硅藻土过滤后的啤酒蛋白质含量下降4%左右,此外添加硅胶也会吸附部分高分子含氮物质。

(4)二氧化碳含量下降过滤后CO2含量降低0.02%,主要是由于压力、温度的改变和管路、过滤介质的阻力作用造成的。

(5)含氧量增加和浓度变化 酒的泵送、走水或用压缩空气作清酒罐背压会增加啤酒中氧的含量。同时由于走水、顶水以及并酒过滤等会造成啤酒浓度改变。

三、过滤机的形式与常用过滤设备的操作

啤酒过滤设备有棉饼过滤机、硅藻土过滤机、微孔薄膜过滤法机和啤酒离心分离机。其中棉饼过滤机是最古老的过滤设备,目前已被淘汰,使用最普遍的是硅藻土过滤机。

1.助滤剂

助滤剂是为了保证过滤机的正常过滤所需的过滤介质,常用啤酒过滤的助滤剂有硅藻土、珍珠岩、凹凸棒黏土等。

(1)硅藻土 硅藻土是单细胞藻类植物遗骸,一般大小为1~100μm。壳体上微孔密集、堆密度小、比表面积大,主要为非晶质二氧化硅。天然硅藻土矿直接焙烧(800~1100℃)的产品是粉红色,由于其粒度较细,相对流速较低,堆密度较小,相对澄清度较高。加助熔剂焙烧的产物为白色(助熔剂一般为氯化钠、碳酸钠等碱金属化合物,800~1100℃焙烧),这类硅藻土颗粒较粗,相对流速高,堆密度较大,相对澄清度较低。硅藻土可暂浮于水,密度小,为100~250kg/m3,表面积很大,1万~2万m2/kg,能滤除0.1~1.0μm的粒子。有强吸水性,不溶于水、酸类(氢氟酸除外)和稀碱,溶于强碱。

(2)珍珠岩 珍珠岩是一种火山灰中的非晶形矿物盐,经粉碎、筛分、烘干、急剧加热膨胀成多孔玻璃质颗粒后,再进行研磨、净化、分级而成的白色细粉状产品。其主要化学成分是SiO2

珍珠岩的特点是:①过滤速度快,滤液澄清度高;②用量小,0.5~2kg珍珠岩/t啤酒。

(3)凹凸棒黏土 凹凸棒黏土助滤剂是纤维状硅酸铝镁黏土,主要化学成分为:SiO264.8%,Al2O35.8%,Fe2O34.08%,pH4.8,水溶性物0.36%,盐溶性物1.4%,重金属41mg/kg,粒度在2.5μm左右。

2.硅藻土过滤机

硅藻土过滤法的优点为:不断更新滤床,过滤速度快,产量大;表面积大,吸附能力强,能过滤0.1~1.0μm以下的微粒;降低酒损1.4%左右,改善生产操作条件等。操作的特点是:先进行预涂硅藻土,形成预涂层;在过滤时不断添加硅藻土起到连续更换滤层的作用,保证过滤的快速进行。

预涂和过滤操作:为保证过滤效果,可分3次添加硅藻土,其中预涂2次,正常过滤时要连续补加硅藻土。

第一次预涂:在200~300kPa的压力下,将脱氧水或清酒与一定数量的粗土混合,采用循环的方式进行预涂,得到第一预涂层,为基础预涂层。第一次预涂用量为700~800g/m2,约占预涂总量的70%左右。

第二次预涂:第一次预涂完后,仍用脱氧水或清酒与较细的硅藻土混合预涂第二层,使开始过滤的啤酒清亮,为起始过滤层。总预涂用土量为1000g/m2左右,预涂层厚度1.5~3mm,预涂过程需要10~15min。

连续补加硅藻土:作用是起到连续不断更换滤层,保持滤层的通透性,使啤酒稳定、快速进行过滤。补加硅藻土情况为:2/3中土,1/3细土,硅藻土用量为60~120g/hL啤酒。

过滤时一般压差每1h平均上升20~30kPa,压力差达200~500kPa(板框式硅藻土过滤机)或300~500kPa(加压叶滤机等)。

(1)板框式硅藻土过滤机 过滤系统主要由止推板、压紧板、拉杆、尾架、支座、滤板、滤框、压力表装置、排出阀门、压紧装置等部件组成。板框式硅藻土过滤机是由若干个过滤单元组成,每个过滤单元是由滤板、滤框、滤纸(老式为滤布)组成,滤纸夹于板框之间作为吸附过滤介质——硅藻土的支撑板。过滤前,先涂好预涂层,即先将含有一定数量的硅藻土混合液用泵以一定压力输入机内各过滤单元,并进行流动循环,以产生压差,使硅藻土均匀的吸附于滤纸表面,形成过滤层(预涂层),过滤时,被滤液经泵的压力输入机内,分别流入各过滤单元,通过硅藻过滤层及滤纸截留了被滤液中的固体颗粒,而滤后的清液再由各过滤单元集中于一起,从清液管流出机外,达到净化目的。

过滤操作:启动过滤机输液泵,打开进出水阀,输入冷清水,清洗过滤机,然后进85~90℃热水,杀菌20~30min。杀菌后通入冷水顶出热水,使过滤机冷却,同时将过滤机上部四个视镜上的排气孔打开,排尽空气,并进一步压紧。

第一次预涂:根据过滤面积计算硅藻土(粗)用量,按水土比例向搅拌筒加入足够的冷水,然后启动搅拌器加入硅藻土,等混合液搅拌均匀后,启动输液泵,打开进出口阀和大循环法进行大循环,保持机内压力在 0.2MPa左右,压差0.05MPa。使硅藻土在机内基本形成预涂层(从视镜中可以判断),接着转换大、小循环阀,小开、大关同步进行,开始小循环。

第二次预涂:利用以上小循环时间,向搅拌筒内加入足够的细土,进行搅拌,等混合液搅拌均匀后,又开始转换大、小循环阀,大开、小关,进入大循环,5~10min后再转为小循环,至视镜全部出现清液,预涂即为结束,转入过滤。同步打开进酒阀和排水阀,关闭小循环阀,开始过滤,并不断从过滤机出口的取样阀处,抽样检验,直至抽样合格(浊度值0.4~0.6EBC),即可以打开清酒阀,关闭排水阀,进行正常过滤。开始流量控制在300L/m2,逐步调整到350L/m2左右。过滤一开始,马上启动计量泵,根据实际流量,调整好添加量,一般为1.2~1.5kg/t啤酒。

过滤时必须注意:始终把握住硅藻土的适量添加,并根据过滤压力的上升快慢作适当调整;滤机出口压力一般应保持基本不变,使进口压力逐步上升;突然停电时,应立即关闭所有阀门,切断所有动力电源。若在较短时间内继续供电,必须先采取小循环一次,待酒液清亮后再转入正常过滤;操作人员要随时掌握过滤机的运行情况,要不断观察压力的变化,不要使操作压力超过最大工作压力

(2)叶片式硅藻土过滤机 分立式和卧式两种形式,一般常用立式。滤叶就是滤网,形似叶片,故称滤叶。外表层用特殊结构的细滤网精制而成,中间加有支撑网。二者借助框架连接,并附有密封、紧固件等,安装在筒内的出液管上,且加以固定。滤叶的作用是用来支撑和吸附硅藻土,并具有疏液流畅,截留可靠等特性。

预涂层的形成:当预涂液输满滤筒产生一定压力时,进行流动循环,使液中的硅藻土及其固相颗粒被滤网截留而吸附于网面,形成预涂层。预涂配比∶粗∶细=1∶1,水∶土=(10~15)∶1,用量1~1.2kg/m2

过滤期间添加硅藻土的目的:是让硅藻土随同被滤液中的悬浮固性物被滤网截留和吸附,形成新滤层,同时不让新滤层的微滤孔被堵塞,以保持良好的过滤性能,延长滤程周期,增加过滤量。一般过滤期间硅藻土的添加量为1.2kg/t(悬浮固形物含量≤0.1%)。

立式叶片式硅藻土过滤机为不锈钢材料,过滤面积有 5m2、12m2、16m2、25m2、30m2、50m2,过滤能力为5~8hL/(m2·h),产品规格有3t/h、6t/h、9t/h、12t/h、18t/h、22t/h、40t/h,浊度0.3~0.4EBC。卧式叶片式硅藻土过滤机每块叶片单面作预涂和过滤用,过滤面积20~100m2,过滤能力6~10hL/(m2·h),产品规格有8t/h、10t/h、12t/h、15t/h。

(3)烛式过滤机 烛式过滤机为上柱下锥形的立式压力罐。过滤罐中装有若干根烛形棒,每根烛形棒是有很多不锈钢环叠装(或异型金属丝缠绕在烛形棒上)而成,作为滤层的支承。每根圆环的底面扁平,顶面有6个小扇形凸起,突出高度60μm,圆环叠装在开槽的中心柱上,并且用端盖将位置固定,环的表面平整度好,以保证环面硅藻涂层附着均匀。细长烛形棒长达2m以上,由于过滤集中安装了近700根烛形棒,形成的过滤面积很大,过滤效率很高。过滤能力4.7hL/(m2·h),过滤面积有 10.64m2、21m2、31.77m2、41.96m2等,公称过滤能力有 50hL/h、100hL/h、150hL/h、200hL/h等,浊度0.4~0.6EBC。

过滤操作:用脱氧水充满过滤机。预涂分二次进行,预涂流量为7.5hL/(m2·h)。

第一次预涂:硅藻土与水混合,在烛形棒上预涂10min左右,形成过滤层。用土量为0.58kg粗土/m2,主要作用是起架桥作用,形成初步滤层,但达不到清酒浊度要求。

第二次预涂:用土量为0.29kg粗土/m2和0.29kg中土/m2,中土比例不易过高,否则将使滤层的孔径过小,对过滤不利会降低过滤量。

啤酒过滤:用啤酒将水顶出,待过滤的啤酒缓慢通过烛形棒而被过滤,同时通过计量泵向待过滤啤酒中添加硅藻土。添加土液的浓度随过滤的进行不断调整,开始过滤时为1∶5(土∶水,m∶m),之后根据发酵液的清亮程度、清酒浊度、压差上升速度适当调整配比。由于硅藻土的积累,烛形棒上的硅藻土层越来越厚,进口处的压力越来越大,当达到最大允许压力500~600kPa(表压)时,停止过滤。要求当过滤机容土量接近最大量时,过滤压差也达到最大值,此时过滤机的效率最高。

过滤结束时,啤酒被从下部进入的脱氧水顶出。

清洗:以与过滤相反的方向进行清洗,空气通过间歇方式和水混合通入,在烛形棒上产生漩涡而使烛形柱变得干净,最后用高温水进行杀菌。

3.精滤机-板式过滤机

精滤机是将经过硅藻土过滤后的啤酒,再一次用滤隙更小的过滤层过滤,该过滤机被称为精滤机。精滤机的形式有板式、烛柱式、盘片式等,最常见的为板式过滤机。

板式过滤机类似于板框式过滤机,但只有板没有框,板与板之间用衬有滤纸板;烛柱式的可用烧结陶瓷或高分子聚合物,盘片式的可用高分子聚合物制成过滤圆盘。这类过滤机的滤隙均小于50μm,有的只有5~10μm。经过精滤的啤酒,其浊度可以降低0.2~0.3EBC。精滤机一般与硅藻土过滤机串联使用。

板式过滤机所用纸滤板是用木纤维和棉纤维加入一定量的石棉、硅藻土经压制而成,具有较高的吸附能力和渗透性。其中所用纤维约30~50μm,以使滤板具有足够的强度,并形成骨架结构,利于包埋石棉和硅藻土。添加石棉是为了增加吸附能力,硅藻土是为了提高渗透性。用于精滤的纸板,石棉的比例较大;用于粗滤的纸板硅藻土的比例较大。有的滤纸板中还加有聚乙烯吡咯烷酮(PVPP),以吸附酒中部分多酚类物质(花色苷等),可降低啤酒色度,提高啤酒的非生物稳定性。

板式过滤机的过滤机理是阻挡作用、深度效应和吸附作用三者的结合。使用时既可作精滤或无菌过滤,也可作粗滤,可根据需要选择不同等级的纸板。

一般纸滤板的规格为600mm×600mm,过滤机的两端,每端有240块纸板,其生产能力为160hL/h。过滤机只有在更换滤纸板时才能拆卸,纸滤板的寿命为75~125hL/h。滤酒前,在滤纸板上先预涂一层硅藻土,可延长其使用寿命。

过滤操作:安装好纸滤板后,小心压水经过滤板,驱除空气,通入80~90℃的热水进行杀菌20min(也可使用蒸汽灭菌),再通入无菌脱氧水冷却到与酒同温,即可开始滤酒。过滤过程中阻力会逐步增加,当过滤完后,过滤压差不应超过0.13MPa。并且在过滤过程中要适当施以反压,以防CO2在板内膨胀,降低板的强度。当滤纸板达到饱和时,停止过滤进行反冲洗涤,经灭菌和冷却后,可再次使用。以上操作反复循环进行。滤酒结束,用50~60℃的水反冲洗,如采用硅藻土预涂,应先开机,除去废土之后再关机清洗,最后将纸板用80~90℃的热水杀菌15~20min,以重复使用。

4.膜过滤机

膜分离技术的大规模应用是从20世纪60年代的海水淡化工程开始。目前已广泛应用于食品工业等领域。已得到应用的膜技术主要有微滤、超滤、反渗透电渗析、渗析、气体膜分离和渗透汽化。前四种液体膜分离技术相对比较成熟,称为第一代膜技术,气体分离膜技术称为第二代膜技术,渗透汽化为第三代膜技术。随着我国啤酒产量的迅速增加,排出的废液、废渣也迅猛增加,是一个重要的污染源。我国啤酒厂目前多采用硅藻土为助滤剂。经分析,这些废硅藻土总有机物含量为10%~12%,其中蛋白质含量约6%,pH偏酸,这些废弃硅藻土多数工厂都通过下水道排入江河湖海,对环境造成更大的污染和破坏。而采用膜技术不会产生上述污染,具有良好地发展前景。

隧道式巴氏杀菌和瞬间杀菌是常用的保证啤酒生物稳定性的一种有效办法,但在热处理时会导致啤酒成分的变化,产生杀菌味,引起啤酒出现老化味,使啤酒的风味变差。而采用膜过滤冷处理方式除菌既能降低生产成本,又能避免对产品质量的影响,是啤酒过滤的发展方向。

采用膜过滤时,啤酒不能像直接过滤那样流过薄膜,而是以与膜平行的方向流动,清亮的啤酒流过薄膜,混浊的啤酒继续循环,一般把这种过滤方式称为错流过滤。采用错流过滤的原因是:采用直接过滤膜将很快堵塞,此外高的压差也会造成膜破裂。

5.啤酒离心分离机

啤酒从发酵罐导出,经泵入离心既顶管,送入高速旋转的叠蝶片转鼓,分成许多细支流,利用较大的离心力,酒液向上流出直到中心顶部出口。固体粒子沿锥形蝶片向下移动,落入转盘壁部的泥浆池,待沉渣达到一定量时,进料口自动关闭,转鼓自动开启排渣,用水压冲洗。然后自动关闭排污阀,酒液离心分离。为防止二氧化碳散失,转鼓采用水环密封。

能有效分离成熟啤酒中的酵母(10×106个/mL),去除酵母95%~98%,分离后还有酵母1×106个/mL;固形颗粒去除率为60%~66%,分离后还有微粒0.1%左右。

分离后酒液温度上升0.5~1.5℃,可通过冷却器进入贮酒罐,将酒温降至-1~0℃,再送入硅藻土过滤机进行过滤。

四、清酒罐

啤酒过滤后存放清酒的容器称为清酒罐也称压力罐或缓冲罐。清酒罐是过滤机和灌装机之间的缓冲容器,为了灌装稳定,清酒需要停留6~12h才能灌装,但清酒在清酒罐最多只能存放3d。清酒罐多为不锈钢制的圆柱形直立罐,也有卧式的。清酒罐设有CIP清洗装置,罐体内部要光滑。单个清酒罐的容量应根据配套灌装线的生产能力确定,使清酒罐内的啤酒当日能灌装完,或剩余清酒量不低于2/3的清酒罐容量,避免清酒罐不满的情况下放置过夜而影响成品啤酒质量。

清酒罐总容量应是灌装车间日产量的2.5~3倍以上,主要是要考虑当日滤酒量、清酒稳定时间以及其他影响因素。

清酒罐直径与高度比一般为1∶1.2~1.5,罐的填充系数为90%~95%,采用夹套冷却,啤酒温度保持在0℃左右。由于罐外覆有保温材料,清酒罐可直接放置室外或室内(常温下)。

清酒罐不能用空气背压,要用CO2背压,以尽量减少氧的溶解。每次空罐时都要用CIP进行清洗。

五、啤酒的稳定性处理

啤酒稳定性是风味稳定性、非生物稳定性、生物稳定性的总称;非生物稳定性和生物稳定性通常统称为外观稳定性。啤酒稳定性的高低是决定成品啤酒保质期长短的关键,它直接关系到啤酒贮存、运输及货架期的质量变化。随着人们消费水平提高,饮用者对啤酒外观和风味的追求愈来愈高,这就要求啤酒有更高的质量,即啤酒要有更好的稳定性。

1.生物稳定性

啤酒生物稳定性是指由微生物引起的啤酒感官及理化指标上的变化。

啤酒是由麦芽汁通过啤酒酵母发酵,经过滤后得到的产品,一般过滤后啤酒中仍含有少量的啤酒酵母和其他细菌及野生酵母等,当存在数量在102~103个/mL以下时,啤酒还是澄清、透明的,若在成品啤酒保存期中,这些微生物繁殖到104~105个/mL以上,啤酒就会发生口味恶化,出现浑浊和有沉淀物,这称为生物稳定性破坏。啤酒如不经除菌处理称鲜啤酒,其生物稳定性仅能保持7~30d,若经过除菌处理的啤酒,生物稳定性高,保存期长,因此要保证啤酒生物稳定性,就要经过除菌处理。

啤酒除菌的方法,目前允许使用有两种:一是低热杀菌法,二是过滤除菌法,经过低热杀菌的啤酒称“熟啤酒”,经过过滤除菌的啤酒称“纯生啤酒”。两种典型的除菌方法如下所述。

(1)低热杀菌法(巴氏杀菌法)巴氏热杀菌不同于彻底灭菌,它杀菌仅仅是微生物的营养菌体,它也不要求全部杀死所有微生物,仅要求减少到不至于在产品中重新繁殖起来的程度,经过杀菌的啤酒生物稳定性高。

(2)过滤除菌法 过滤除菌法即采用无菌膜技术,将啤酒中的酵母,细菌等过滤除去,经过无菌灌装得到生物稳定性很高的啤酒,这种啤酒口味清爽、新鲜,很受消费者欢迎,是啤酒未来发展的主要方向之一。

2.非生物稳定性

啤酒的非生物稳定性是指啤酒在生产、运输、贮存过程中由非生物原因引起的浑浊、沉淀。

经过过滤澄清透明的啤酒并不是“真溶液”,而是胶体溶液,它含有糊精等颗粒直径大于10 -3个μm的大分子物质,还有少量酵母等微生物,这些胶体物质在O2,光线和振动及保存时会发生一系列变化,形成浑浊甚至沉淀。

(1)非生物稳定性引起啤酒浑浊的主要因素 啤酒出现浑浊,经常不是单一因素,而是多种因素的综合反映,这些因素主要是①多酚物质与蛋白质形成复合物,其蛋白质是啤酒浑浊的主要成分;②氧化作用,氧是浑浊的催化物质,它是促使啤酒浑浊的重要因素;③重金属的影响,主要是铜与铁离子。

(2)提高啤酒非生物稳定的措施

①强化蛋白质分解工艺。选用蛋白质溶解好的麦芽;适当增加辅料比例;严格控制蛋白质休止温度和pH;采用低温长时间蛋白质分解工艺(最长不超过80min)。

②减少多酚物质溶出,并有效沉淀麦皮中多酚物质。选择皮壳含量低的大麦;制麦用NaOH碱性浸麦水(pH10.5)浸麦;糖化温度控制在63~67℃,pH控制在5.2~5.4;糖化配料中增加无多酚物质的辅料。

③提高煮沸强度,合理添加酒花。

④啤酒发酵结束后低温贮存。

⑤避免氧对啤酒质量的影响。在啤酒生产过程中,除酵母的繁殖外,其他任何工序氧都会影响啤酒质量。

⑥啤酒贮存、运输、销售过程中,要注意防潮、防阳光、控制温度、避免剧烈振荡等事项。

3.风味稳定

风味是指香气和口味;啤酒的风味稳定性是指啤酒灌装后,在保质期内风味无显著变化。啤酒的风味成分很复杂,到目前为止,啤酒中已确认存在的化合物有醇、酯、酒花成分等达200种以上。

(1)啤酒风味物质来源

①原料如大麦、酒花等产生的物质。

②在麦芽干燥,麦汁煮沸,啤酒的热杀菌等过程中,热化学反应产生的物质。

③由酵母发酵产生的物质。

④由污染微生物产生的物质。

⑤在产品贮存、运输中,受氧、日光等影响产生的物质。

(2)啤酒风味稳定期 当今的啤酒酿造技术,可使非生物、生物稳定性保持6~12个月,个别可达2年,但风味稳定期还远远达不到如此长。啤酒包装以后,随着时间的延长,一般在1个月左右就能品尝到风味的恶化,最优质的啤酒也只能保持3~4个月。研究认为,这种风味恶化,是由于啤酒风味物质不断氧化引起的,所以称“氧化味”,也称“老化味”。啤酒从包装至品尝能保持新鲜、完美、纯正、柔和风味,而没有因氧化而出现的老化味称“风味稳定期”。

(3)防止啤酒氧化的措施

①糖化过程减少氧的摄入。采用密封式糖化设备;醪液搅拌时低速进行;麦芽汁过滤密闭进行,并尽量缩短过滤时间;麦芽汁从底部进入回旋沉淀槽。

②进行低温发酵。

③实施二氧化碳备压。

④降低瓶颈空气含量。

⑤使用抗氧化剂。

【酒文化】

酒杯的样式

谈到喝啤酒时使用的酒杯,你大概会想到酒壶或平底无脚的酒杯,其实不然,比如比利时人除了喝白色爱尔啤酒之外。1所有的啤酒,使用的都是葡萄酒的高脚无柄l酒杯(goblet)o啤酒杯的使用习惯,果然是因地制宜的。

不同的啤酒,酒杯的形状也不同,图4-25所示为常见啤酒杯型。

图4-25 国际常见啤酒杯型

图4-25 国际常见啤酒杯型(续)

思考题

一、填空题

1.过滤时,硅藻土过滤混合液控制一定量加入待滤酒液中,是采用( )均匀添加。

2.纸板过滤机的过滤纸板依其孔径大小,一般分为粗滤板( )、无菌滤板。

3.啤酒的无菌过滤常用孔径为( )μm薄膜过滤机。

4.硅藻土过滤机类型很多,根据滤板形式可分成如下几种:( )、( )、( )。

5.为降低啤酒溶解氧,开始过滤时,过滤机和管道系统必须用( )充满,清酒罐用( )背压。

6.过滤时,出现酒液浑浊,应( )硅藻土添加量,酒液澄清度好时,可( )硅藻土添加量。

二、简答题

1.啤酒过滤过程中的控制要点有哪些?

2.啤酒过滤的目的和基本要求。

3.无菌过滤的操作及灭菌方法。

4.试述啤酒生物稳定性和非生物稳定性处理的手段。

子学习单元2 啤酒灌装

一、灌装的基本原则

啤酒包装时啤酒生产过程中比较繁琐的过程,是啤酒生产最后一个环节,包装质量的好坏对成品啤酒的质量和产品销售有较大影响。过滤好的啤酒从清酒罐分别装入瓶、罐或桶中,经过压盖、生物稳定处理、贴标、装箱成为成品啤酒或直接作为成品啤酒出售。一般把经过巴氏灭菌处理的啤酒称为熟啤酒,把未经巴氏灭菌的啤酒称为鲜啤酒。若不经过巴氏灭菌,但经过无菌过滤、无菌灌装等处理的啤酒则称为纯生啤酒(或生啤酒)。

1.啤酒包装过程中必须遵守的几项基本原则

(1)包装过程中必须尽可能减少接触氧,啤酒吸入极少量的氧也会对啤酒质量带来很大影响,包装过程中吸氧量不要超过0.02~0.04mg/L。

(2)尽量减少酒中二氧化碳的损失,以保证啤酒较好的杀口力和泡沫性能。

(3)严格无菌操作,防止啤酒污染,确保啤酒符合卫生要求。

2.对包装容器的质量要求

(1)能承受一定的压力。包装熟啤酒的容器应承受1.76MPa以上的压力,包装生啤酒的容器应承受0.294MPa以上的压力。

(2)便于密封。

(3)能耐一定的酸度,不能含有与啤酒发生反应的碱性物质。

(4)一般具有较强的遮光性,避免光对啤酒质量的影响。一般选择绿色、棕色玻璃瓶或塑料容器,或采用金属容器。若采用四氢异构化酒花浸膏代替全酒花或颗粒酒花,也可使用无色玻璃瓶包装。

二、啤酒灌装的形式与方法

啤酒灌装的形式有瓶装(玻璃、聚酯塑料)、罐(听)装、桶装等,其中国内瓶装熟啤酒所占比例最大,近年来瓶装纯生啤酒的生产量逐步增大,旺季桶装啤酒的销售形势也比较乐观。

啤酒灌装的方法分加压灌装法、抽真空充CO2灌装法、二次抽真空灌装、CO2抗压灌装法、热灌装法、无菌灌装法等。最常用的是一次或二次抽真空、充CO2的灌装法,预抽真空充CO2的灌装方法可以减少溶解氧的含量,对产品的质量影响较小。此外,由于纯生啤酒的兴起,无菌灌装受到重视。

三、瓶装灌装系统的工艺要求及注意事项

1.空瓶的洗涤

新旧瓶都必须洗涤,回收的旧瓶必须经过挑选,剔除油污瓶、缺口瓶、裂纹瓶等。新瓶只经75℃(±3℃)的高温高压热水冲洗或用1%碱液喷洗,除去油烟;回收瓶有不同程度的污染,应掌握好洗涤剂配方,加强清洗杀菌,常用洗涤剂配方如表5-2-1所示。洗涤剂要求无毒性。

(1)洗瓶工艺要求 总的要求为瓶内外无残存物,瓶内无菌,瓶内滴出的残水不得呈碱性反应。

①洗瓶机各槽中的碱水浓度及温度应严格按照工艺参数要求控制。

②喷嘴必须保持通畅,不要出现堵塞现象。高压喷洗的温度要求为:热碱水喷洗70℃,热水喷洗50℃,温水喷洗25~35℃,清水喷洗15~20℃。喷洗压力0.2MPa,淋洗压力≥0.15MPa。

③无菌压缩空气空气压力为0.4~0.6MPa,以吹出瓶内积水,再进行短时间控水。

④洗瓶期间喷洗后的碱液可以循环使用。

⑤洗净的瓶必须内外洁净,倒置2min不能超过3滴水,不能有残碱存在(0.5%酚酞不呈红色颜色反应)。

(2)洗瓶机类型

①按结构分:单端式:进出瓶均在机体的同一端;双端式:进瓶和出瓶分别在机体前后两端。

②按运行方式分:间歇式和连续式。

③按洗瓶方式分:喷冲式:使用一定温度的洗涤液对旧瓶进行浸泡、喷冲;刷洗式:用毛刷洗刷,已被淘汰。

④按瓶盒材质分:全塑型、半塑型和全铁型。

(3)洗瓶机主要结构

①机身:机身有长方形的外壳,通过不同隔板构成5~9个槽。机身内装有两个以上加热器,保证各浸泡槽及喷淋水不同温度的需要。管路系统有蒸汽管、冷水管、洗液管和若干台水泵组成,浸泡槽内碱液和温水的循环、喷管对瓶子的喷冲依靠泵的运行而实现。

②主传动系统:由电磁无级调速电机和变速箱驱动主传动轴,通过链条及万向联轴节同时驱动链盒装置、喷淋架、进瓶系统、出瓶系统等。主传动轴上装有过载保护安全装置,进出机构有故障自动停机的离合器和自动回程机构。

③进瓶系统:不同的机型进瓶方式不同。常见有:托瓶梁式、旋转式进瓶器、连杆机构指状进瓶器。在瓶子被推进瓶盒的同时,瓶子能和瓶盒同步向下运动,保证有足够时间把瓶子整个推到瓶盒内。

④出瓶系统:常见有自由跌落式、旋转式接瓶器和往复式降瓶器。

⑤除标装置:除商标纸装置由一条环形钢带、链轮、链条和鼓风机等组成。碱液浸泡时所脱落的瓶标尽可能排除,以免瓶标纸张纤维堵塞喷嘴影响清洗效果。

⑥喷淋系统:喷淋系统由喷淋架驱动装置和喷管组成。喷淋架沿链盒进行方向做往复运动,其中2/3时间随链盒同行并进行喷淋,另1/3时间为回程。

⑦配套有电控仪表柜、操作箱等装置。

(4)主要工艺条件 洗瓶温度:20℃—→50℃—→70℃—→50℃—→30℃—→15℃;洗瓶压力:喷洗压力 0.25MPa,淋洗压力 0.15MPa;无菌空气压力0.4~0.6MPa。

应根据气温不同调节浸瓶温,浸瓶的升降温度应平稳,液温与瓶温的温差不要超过35℃,防止瓶爆裂。碱性洗涤液的浸泡温度应控制在65~70℃,不要低于55℃,碱水喷洗的温度不超过75~85℃。每隔2h左右测碱液浓度1次,使洗涤液浓度保持稳定。

(5)空瓶检验 验瓶方法有光学检验仪和人工两种验瓶方式。

①光学检验仪方式:分瓶底检验技术和全瓶检验技术。全瓶检验包括一个或多个瓶底检验站,对碱液或残液两次检查,对瓶壁检查一次,瓶口主要是对密封面检查。采用光学检验装置自动把污瓶和破损瓶由传送带推出,还可以连一个辨认和剔除异样瓶的装置。

②人工验瓶方式:利用灯光照射,人工检验瓶口、瓶身和瓶底,一旦发现瓶子不符合要求,立即剔除,另行处理。检验员必须定时轮换,瓶子输送速度一般为80~100个/min,灌装速度快时可以采用双轨验瓶。

空瓶检验工艺要求瓶子内外洁净,无污垢、杂物和旧商标纸残留;瓶子不得有裂纹、崩口等现象;瓶子高低应一致。

(6)洗瓶机的维护保养

①要经常注意观察各部位动作是否同步,有无异常响声,各处紧固件是否松脱,液温和液位是否符合要求,水压、汽压是否正常,喷嘴及滤网有否堵塞及清洗,轴承温度是否正常,润滑是否良好。一旦发现不正常情况,应及时处理。

②按洗瓶机使用要求维护保养:对套筒滚子链、进瓶系统、出瓶系统、回程装置的轴承,每班加一次润滑脂;链盒驱动轴、万向联轴节等其他轴承每两班加一次润滑脂;各变速箱每季检查一次润滑情况,需要时应更换润滑油。

每次更换洗液、排放废水时,对机内要进行全面冲洗,去除污垢及碎玻璃,清刷疏通过滤筒。

每月刷洗喷管,疏通喷嘴,及时调整喷管对中情况。

每季应对加热器用高压水喷洗一次,对蒸汽管路上污物过滤器和液位探测器清洗一次。

每半年检查各种链条张紧器,需要时加以调整。

2.装酒

装酒时必须做到严格无菌,尽量减少酒损失,防止二氧化碳损失,避免酒液与空气接触而氧化。灌装阀要洁净、具有良好的密封性,防止酒液产生涡流和涌酒现象。灌装机结构主要由机座、驱动装置、清酒暂贮槽、升降装置和灌装机构等组成。瓶装灌装机一般采用回转式结构,最多可装有200个灌装阀。空瓶由传送带送入灌装机,通过分瓶装置将瓶按一定间隔分开,并经输入星轮转到可升降的托盘上,最后在灌装机下方定位装酒,灌装后经托盘降下被送出机器。

(1)啤酒灌装机的使用性能

①灌装机每1h灌装啤酒的数量称为公称生产能力。一般灌装机标准系列有每台每小时24000瓶、36000瓶、48000瓶和60000瓶,国外可达150000瓶。每1h 60000瓶的灌装机其注酒阀数可达140~150个。

②装酒液位精度合格率:国内液位差≤12mm,2~3万瓶/h精度合格率为93%;国外液位差 ±3mm,精度合格率为 80%;液位差 ±5mm,精度合格率为98%。

③灌装损失率≤0.8%。

④灌装CO2损失率≤1.0g/L。增氧量0.02mg/L,必须保证瓶颈空气体积在2mL/瓶以下,要求控制在0.5~1mL/瓶。

⑤破瓶率应≤0.7%。

(2)主要工艺要求

①啤酒应在等压条件下灌装,酒温要低,一般-1~2℃下。尽量避免啤酒CO2的散失和酒液溢流。

②酒阀密封性能要好,酒管畅通。瓶托风压要足,保持在0.25~0.32MPa,长管阀的酒管口距瓶底1.5~3.0cm。

③灌装后用0.2~0.4MPa的清酒或CO2激泡,使瓶颈空气排出。

④装酒容量为640mL ±10mL,355 ±5mL,保持液面高度一致,并保留4%~5%的运动空间。

⑤灌装过程中不能将灌不满的瓶酒用人工充满,严禁手接近瓶口。

此外要求,CO2质量分数控制在0.45%~0.55%;溶解氧含量小于0.3mg/L;其他指标符合GB4927标准的要求。灌装机贮酒缸要用CO2或氮气背压,压力控制在0.06~0.08MPa;采用两次抽真空充CO2等压灌装;采用滴水引沫等措施排除瓶颈空气。要注意环境卫生和无菌操作。

过滤完的啤酒应在低温、背压0.06~0.08MPa,然后静置14~18h后再灌装。灌装必须在恒温、恒压、恒速下进行,尽量减少酒液中CO2的损失。灌装时造成的次酒要经过除氧、除菌、富集CO2后才能回收。

(3)装酒操作

①装酒前要首先对装酒机进行清洗和杀菌。如停机24h以上,应用60~65℃、2%的碱水清洗20~30min,然后用无菌砂滤水冲洗干净。同时,对贮酒缸(或槽)要预先用二氧化碳背压,然后缓慢平稳地将啤酒由清酒罐送至装酒机的酒缸内,保持缸内2/3高度的啤酒液位。

②装酒过程中要控制酒缸内液位、压力和装酒速度保持平稳运转。

③装酒后,可采用机械敲击、超声波起沫或利用高压喷射装置,通过向瓶内喷射少量的啤酒、无菌水或二氧化碳,引泡激沫而将瓶颈空气排除,然后压盖。

④装瓶故障及排除方法

a.瓶内液面过高:原因是酒阀密封橡胶圈失效,卸压阀、真空阀泄漏,回气管太短或弯曲。

b.瓶子灌不满:原因是气阀门打开调节不当,托瓶气压不足,瓶门破损,气阀、酒阀开度太小。

c.灌装喷涌:原因是酒温过高、二氧化碳含量过高、背压与酒压不稳定、瓶托风压过大等。另外,酒阀漏气,酒阀气阀未关闭,卸压时间短或卸压凸轮磨损以及瓶子不干净。

d.灌酒时不下酒:原因是等压弹簧失灵,回气管堵塞,酒阀粘黏。

3.压盖

灌装好的啤酒应尽快压盖(压盖时瓶颈部分不能有空气)。玻璃瓶装啤酒一般用皇冠盖封瓶,皇冠盖具有21个尖角,这些尖角在压盖时经挤压靠拢而使瓶密封。瓶内盖中的PVC塑料膜起到密封垫作用。压盖机与灌装机都采用联体安装,并由同一驱动装置驱动以保证同步运行。压盖机也是回转式机器,由于压盖机元件比灌装机少的多,压盖的速度比灌装速度快。

(1)工艺要求

①瓶盖与啤酒瓶的尺寸必须符合要求,瓶盖四周不能有毛刺。瓶盖要通过无菌空气除尘处理。

②瓶盖落盖槽底部的水平面要比压盖头入口处高0.5mm,以利于入盖。

③应根据瓶盖性质调节弹簧压力大小,使其均匀一致。

④压盖后,盖应严密端正,不能有单边隆起现象。封盖后瓶盖不能通过ϕ28.6mm圆孔,可以通过ϕ29.1mm的圆孔。太紧会使瓶口破裂,太松则会在杀菌过程中因马口铁受内压和回弹力作用导致漏气。

(2)压盖操作

①测量好每个压盖元件间的行程控制间隔,通过适当调节,获得最佳的压盖效果。

②根据瓶盖性质,调节压盖模行程和弹簧压力大小。如瓶盖马口铁厚、瓶垫厚,压力则要大。

③控制瓶盖压盖后外径在28.6mm~29.1mm,如用瓶盖密封检测仪来检验瓶盖的耐压强度,双针式压力表可自动显示和记录瓶盖失效瞬时的最大压力(0.85MPa)。

4.杀菌

为保证较长的啤酒保存期,常采用巴氏杀菌的方法进行灭菌以保证高的生物稳定性。

(1)热杀菌方式 热杀菌方式可分为装瓶前杀菌和装瓶后杀菌两种。装瓶前杀菌又称瞬间杀菌,常采用薄板热交换器进行。装瓶后杀菌是国内外绝大多数啤酒生产企业所采用的杀菌方式,采用的设备大都是隧道式喷淋杀菌机和步移式巴式杀菌机。

1860年法国科学家巴斯德(Pasteur)通过实验证明应用低温杀菌(经过60℃加热并维持一定时间)可以将微生物细胞杀死,后人把这种杀菌方法称为巴氏杀菌法。把60℃经过1min所引起的杀菌效果称为1个巴式杀菌单位,用Pu表示。根据Pu值表达式Pu=T×1.393(t-60)[式中T为时间(min),t为温度(℃),可以计算出相应的Pu值。啤酒要达到有效的杀菌效果,实验室的Pu值为5~6,生产上一般控制Pu值为15~30。

近来也有采用啤酒瞬时巴氏杀菌以及超高温瞬时杀菌法(UHT,杀菌温度在115~137℃)的,可以延长桶装啤酒的保存期。

(2)杀菌操作 装瓶后啤酒的杀菌是待杀菌啤酒从杀菌机一端进入,在移动过程中瓶内温度逐步上升,达到62℃左右(最高杀菌温度)后,保持一定时间,然后瓶内温度又随着瓶的移动逐步下降至接近常温,从出口端进入相邻的贴标机贴标。整个杀菌过程需要1h左右。装瓶前啤酒的杀菌是首先泵送冷啤酒进入预热区进行预热,然后再进入加热区(升温区)与热水或蒸汽对流进行热交换,升温至71~79℃,维持15~60s(保温区)进行瞬时杀菌,之后与刚进入到热交换器的冷啤酒进行热交换,降温后再与制冷剂对流进行热交换,使温度降至灌酒要求的温度。

(3)主要工艺条件 装瓶后啤酒的杀菌温度变化为(瓶内):15℃—→30℃—→45℃—→62℃—→54℃—→45℃—→35℃。喷淋水压0.2~0.3MPa。升温时水温与酒温差不能超过30℃,降温时不能低于酒温22℃,以降低瓶损和酒损。喷淋水中可适当添加适量的吸附剂、螯合剂和碱液,以保持其弱碱环境。装瓶前啤酒的杀菌工艺条件同其操作过程所述,通常控制在72~73℃,维持30s;也有采用68~72℃,保持50s。整个过程持续2min,几乎不损害啤酒质量。

(4)杀菌工艺要求

①杀菌后的啤酒不能发生酵母浑浊,熟啤酒的色香味与原酒不能有显著差别,不能有明显的微小颗粒或瓶颈黑色圈。

②在杀菌温度65℃以下、CO2质量分数0.4%~0.5%的条件下,瓶装啤酒的瓶颈部分体积应为瓶总容积的3%。杀菌温度在65℃以上时,瓶装啤酒的瓶颈部分体积应为瓶总容积的4%,以免造成杀菌时瓶内压力过高而造成爆瓶。

③喷淋水分布要均匀,主杀菌区杀菌温度为61~62℃,杀菌效果为15~30Pu。

(5)操作要点

①严格控制各区温度和时间。各区温差不得超过35℃,瓶子升(降)温速度控制在2~3℃/min为宜,以防温度骤升骤降引起瓶子破裂。

②经常观察各区的温度,控制温度变化在±1℃为宜,每班要测Pu值1~2次。

③每天下班要清洗机体和各喷管,保持喷嘴畅通,喷淋水压0.2~0.3MPa

④为了防止由于啤酒爆瓶所产生喷淋水偏酸而腐蚀设备,可用1%~2%的NaOH调节喷淋水的PH为7.6~8,必要时可加5~10mg/L的磷酸三钠,以防喷嘴阻塞以及瓶子干燥后覆盖一层盐。

5.贴标

啤酒的商标直接影响到啤酒的外观质量,工艺要求使用的商标必须与产品一致,生产日期必须表示清楚。商标应整齐美观,不能歪斜,不脱落,无缺陷。黏合剂要求呈pH中性,初黏性好,瞬间黏度适宜,啤酒存放时不能掉标,遇水受潮不能脱标、发霉、变质,不能含有害物质及散发有害气体。贴标机有直通式真空转鼓贴标机和回转式贴标机等类型。贴标后经人工或机械包装(热收缩膜包装、塑料箱或纸箱包装),即可销售。

贴标机贴标过程包括:上胶、取标、夹标、贴标、转位刷标5个机械动作和瓶子定位、进瓶、压瓶、标盒前移、压标、出瓶6个辅助动作。

四、罐装啤酒系统的工艺要求及注意事项

1.送罐

工艺要求:罐体不合格者必须清除;空罐要经紫外线灭菌,装酒前将空罐倒立,以0.35~0.4MPa的水喷洗,洗净后倒立排水,再以压缩空气吹干。

2.罐装封口

工艺要求:灌装机缸顶温应在4℃以下,采用二氧化碳或压缩空气背压;酒阀不漏气,酒管畅通;灌装啤酒应清亮透明,酒液高度一致,酒容量355mL ±8mL;封口后,易拉罐不变形,不允许泄漏,保持产品正常外观。装罐原理与玻璃瓶相同,采用等压装酒,应尽量减少泡沫的产生。

3.杀菌

工艺要求:装罐封口后,罐倒置进入巴氏杀菌机。喷淋水要充足,保证达到灭菌效果所需15~30Pu;不得出现胖罐和罐底发黑。由于罐的热传导较玻璃好,杀菌所需的时间较短,杀菌温度一般为62~61℃,时间10min以上。杀菌后,经鼓风机吹除罐底及罐身的残水。

4.液位检查

采用γ-射线(放射源:镅241)液位检测仪检测液位,当液位低于347mL时,接收机收集信息经计算机处理后,传到拒收系统,被橡胶棒弹出而剔除。

5.打印日期

自动喷墨机在易拉罐底部喷上生产日期或批号。打印后,罐装啤酒倒正然后装箱。

6.装箱及收缩包装

装箱用包装机或手工进行,将24个易拉罐正置于纸箱中;也可采用加热收缩薄膜密封捆装机,压缩空气工作压力为0.6MPa,热收缩薄膜加热140℃左右,捆装热收缩后,薄膜覆盖整洁,封口牢固。

五、桶装啤酒系统的工艺要求

啤酒包装源于桶装,由于包装简便、成本低、口味新鲜,近年来受到企业的重视。桶装啤酒目前包装容器一般采用不锈钢桶或不锈钢内胆、带保温层的保鲜桶,桶的规格有50L、30L、20L、10L、5L等。包装前,啤酒一般要经瞬间杀菌处理或经无菌过滤处理。采用无菌过滤、无菌包装的纯生啤酒日益受到消费者的欢迎,纯生啤酒的市场份额逐步增加,发展形势十分乐观。

桶装生产线由桶清洗灌装机、供给装置、进出口输送机、瞬间巴氏杀菌机、CIP系统、称重器、翻转机等组成。

1.桶的清洗

桶外洗机是对啤酒桶的外部进行清洗。常用形式有热水多喷嘴喷洗设备和带有刷子的旋转高压喷淋设备。清洗步骤分为:预注入水、碱水清洗、热水洗、冷水洗和蒸汽杀菌。啤酒桶清洗后,30L桶内残水低于20mL,残水pH7,无菌。

2.桶的灌装

缓冲罐内啤酒浊度<0.5EBC,1~4℃,0.25~0.3MPa,二氧化碳≤0.55%。桶装过程中用0.3MPa二氧化碳背压,输送啤酒时尽量避免与氧接触。用纯度99.95%的二氧化碳填充,桶内压力0.1~0.2MPa,将啤酒装满,装酒量30L +0.3L或 30L -0.7L,合格率 90%。啤酒口味新鲜,含氧量 0.05mg/L。若用0.2MPa压缩空气背压,装酒后含氧量0.20~0.40mg/L。

六、灌装注意事项

1.要保证洁净

(1)包装容器的洁净 所使用的包装容器必须经过清洗和严格检查,不能使包装后的啤酒污染。

(2)灌装设备的洁净 对灌装设备尤其是灌装机的酒阀、酒槽要进行刷洗和灭菌,灌酒结束后每班应走水,加入消毒液杀菌,每周要对酒阀、酒槽、酒管进行刷洗和灭菌,凡与啤酒接触的部分都不能有积垢、酒石和杂菌,灌酒设备最好与其他设备隔绝,灌装机的润滑部分与灌酒部分应防止交叉污染,输送带的润滑要用专用的肥皂水或润滑油。

(3)管道的洁净 一切管道尤其是与啤酒直接或间接接触的管道,都要保持洁净,每天要走水,每周要刷洗,每次要灭菌。

(4)压缩空气或CO2的洁净 用于加压的压缩空气或CO2都要进行净化,对无油空压机送出的压缩空气要进行脱臭、干燥或气水分离,要经常清理空气过滤器,及时更换脱臭过滤介质,排除气水分离器中的积水。对CO2要经过净化、干燥处理,保证CO2纯度达99.5%以上。

(5)环境的洁净 保持灌酒间环境的清洁卫生,每班进行清洁、灭菌。

2.防止氧的进入

啤酒灌装过程中氧的进入对啤酒质量的危害很大,减少氧的进入和降低氧化作用具有重要意义。

(1)适当降低灌装压力或适当提高灌装温度,减少氧的溶解。要求采用净化的CO2作抗压气源,或用抽真空充CO2的方法进行灌装。

(2)加强对瓶颈空气的排除。啤酒灌装后,压盖之前采用对瓶敲击、喷射高压水或CO2、滴入啤酒或超声波振荡等,使瓶内啤酒释放出CO2形成细密的泡沫向上涌出瓶口,以排除瓶颈空气。该操作称为激沫或窜沫。

(3)灌装机尽可能靠近清酒罐,以降低酒输送中的空气压力,或采用泵送的办法,减少氧的溶解。

(4)灌装前要用水充满管道和灌装机酒槽,排除其中的空气,再以酒顶水,减少酒与空气的接触。

(5)清酒中添加抗氧化剂如维生素C(或其钠盐)、亚硫酸氢盐等。

3.低温灌装

低温灌装是啤酒灌装的基本要求。啤酒温度低时CO2不易散失,泡沫产生量少,利于啤酒的灌装。

(1)啤酒灌装温度在2℃左右,不要超过4℃,温度高应降温后再灌装。

(2)每次灌装前(尤其在气温高时),应使用1~2℃的水将输酒管道和灌装机酒槽温度降下来。

4.灭菌

瓶装熟啤酒的灭菌是保证啤酒生物稳定性的手段,必须控制好灭菌温度和灭菌时间,保证灭菌效果。同时,要避免灭菌温度过高或灭菌时间过长,以减少啤酒的氧化。灭菌后的啤酒要尽快冷却到一定温度以下(要求35℃以下)。

【酒文化】

啤酒的典型性

一、色泽

啤酒的色泽按颜色分为淡色、浓色和黑色三种。淡色啤酒的色泽主要取决于原料麦芽和酿造工艺;浓色啤酒的色泽来源于麦芽,另外也需要添加部分着色麦芽或糖色;黑啤酒的色泽则主要依靠焦香麦芽、黑麦芽或糖色所形成。

淡色啤酒又称浅色啤酒,颜色为淡黄色、金黄色或琥珀色,若色泽呈黄棕色或黄褐色则说明啤酒质量差;浓色啤酒呈红棕色或红褐色;黑色啤酒呈红褐色至黑色,实际上是蓝黑色。

良好的啤酒色泽,不管深浅,均应光洁醒目。发暗的色泽,主要是原料不好或操作不当所致。至于光洁醒目,除去色泽本身的因素外,还要依靠啤酒透明度的配合,如果啤酒发生浑浊现象,其色泽的特点呈现不出来。

二、透明度

成品啤酒外观应清亮透明(含酵母啤酒除外),有光泽,不应该有浑浊甚至沉淀。理化分析是以浑浊度来检验的。

三、泡沫

泡沫是啤酒的典型性之一,是一项重要的质量指标,啤酒区别于其他饮料的最大特征是倒入杯中具有长久不消的、洁白细腻的泡沫。啤酒泡沫的好坏应从几个方面观察,即起泡性、泡沫形态、泡沫颜色、附着力和泡持性。

1.起泡性

起泡性是指按照规定要求将啤酒倒入洁净杯中时,形成泡沫的能力和高度。起泡正常的啤酒,泡沫应是酒的1~2倍,通常在60~70mm以上。

2.泡沫形态

要细腻,粗泡沫消失得快。

3.泡沫颜色

要洁白,表面也可微带黄色。

4.附着力

附着力通称啤酒挂杯情况,指泡沫附着于杯壁的能力。优良的啤酒,饮用完毕后,空酒杯的内壁应均匀布满残留的泡沫。残留越多,说明啤酒泡沫的附着力越好。

5.泡持性

泡持性是指啤酒注入杯中,自泡沫形成到泡沫崩溃所能持续的时间。良好的泡沫,往往在饮用完后仍未消失。优质啤酒的泡持性大多控制在300s以上,国家规定在180s以上。

四、CO2含量

啤酒中含有饱和溶解的二氧化碳,这些二氧化碳是在发酵的过程中产生的,或是通过人工充二氧化碳于酒中的。CO2含量直接影响泡沫,足够的含量利于起泡,饮后有一种舒适的刺激感,习惯上称为“杀口”;啤酒中若缺乏CO2,那就不能称之为啤酒,而是一杯乏味的苦水。现在,一般成品啤酒的CO2质量分数为0.40%~0.65%。

五、风味与酒体

淡色啤酒应突出明显的酒花香味和细腻的酒花苦味。此种苦味,苦而不重。凡苦味粗重,长时间存喉间而不消失者,是不受欢迎的。淡色啤酒的酒体喝起来应爽而不淡,柔和适口。浓色啤酒和黑色啤酒一般苦味较轻,应具有突出的麦芽香味。浓色啤酒的酒体较醇厚,但应无黏甜的感觉,也不应空乏淡薄。

六、饮用温度

啤酒的饮用温度很有讲究,在适宜的温度下饮用,很多成分的作用可以互相协调平衡,给人一种舒适的感觉。啤酒适宜在较低的温度下饮用,在10~12℃左右比较合适。淡色啤酒适宜于温度低些饮用,浓色啤酒和黑啤酒适合于稍高些温度饮用。太高的饮用温度易使酒内二氧化碳不足,缺乏应有的杀口力,酒味就会显得苦重而平淡,一些细微的酒味缺点也容易暴露出来。当然,过低的饮用温度也是不适宜的,会使人们的感觉麻木,一些挥发性香味成分的作用也不容易显示出来。

思考题

一、填空题

1.现代啤酒灌装机主要采用( )灌装,酒液紊流进入啤酒瓶。

2.给产品标注生产日期、班次的方法有锯口中、盖印戳、压刻、打孔、( ),日前啤酒厂多采用后一种。

3.商标应贴得整齐美观,贴标签的要求是:

双标:上下标的中心线和啤酒瓶中线对中度偏差小于( )mm。

单标:标签的中线和啤酒瓶中线对中度偏差小于( )mm。

二、简答题

1.啤酒包装过程的要求是什么?我国对啤酒瓶的理化性能有何要求?

2.影响空瓶清洗效果的因素有哪些?

3.单端式洗瓶机和双端式洗瓶机的区别是什么?

4.桶装啤酒的灌装有哪些注意事项?