正文 第五節 啤酒後過濾處理——提高啤酒生物穩定性的方式和措施(2 / 3)

新型大麵積濾燭采用APT專利打褶技術,與傳統普通打褶相比,APT打褶內外打褶密度相同(單位長度內的褶數),從而可以提供最大的有效過濾麵積;而傳統普通打褶隻是簡單增加過濾麵積,會導致流體不斷流入內圈過濾介質,反而增加單位過濾成本。

當壓差大於40×104Pa,已堵塞50%時,需要進行再生,對顆粒捕集器進行清洗,在可控製條件下反衝洗,在過濾方向用熱水以較高流量衝洗。對於燭式精濾濾芯、預過濾芯來說,采用與過濾方向相同,用熱水以較高流量進行衝洗。

2.深床多層式微孔過濾

深床多層式微孔過濾由過濾機和過濾單元構成。過濾機由垂直不鏽鋼機身、頂盤、底盤和張緊係統組成;過濾單元是以層疊形式放入垂直不鏽鋼機身內,形成啤酒的進口和出口通道。深床多層式過濾單元由纖維素、其他的助濾劑(如矽藻土等),在特殊的預塗裝置中以分層次方式形成、幹燥、增濕處理。這種深床多層式過濾單元的過濾精度會逐漸增加,啤酒中的顆粒被不同精度的濾層截留,過濾介質不易堵塞,可選擇不同過濾精度、不同型號的過濾單元,達到啤酒精濾和無菌過濾的目的。深床多層式微孔過濾屬於深層過濾,表麵不易堵塞,所占麵積小,安裝壓力調節裝置,可省去緩衝罐,可采用CO2背壓,啤酒吸氧少,過濾介質能采用堿再生處理,壽命長。

3.圓形模塊深層過濾

圓形模塊深層過濾是以純矽藻土、珍珠岩、纖維素等助濾劑,采用特殊的加工工藝成型並帶正電荷,形成的濾層由外至內逐漸變細,可逐級截留啤酒中的顆粒、微生物、膠體顆粒,是深度過濾濾層,可用於精濾和預膜過濾器。機械穩定性好、強度高、清亮度高、占用空間小、密封係統。深度過濾濾板的出口位於出口板上,邊緣采用聚丙烯螺旋密封。過濾效率在過濾流程中一般為2.0~2.5hL/(m2·h),在無菌過濾流程中為1.5~2.0hL/(m2·h),在啤酒預澄清度差時為1.2~1.5hL/(m2·h)。

三、膜過濾

啤酒廠涉及的膜處理過程包括反滲透法處理水、無醇啤酒生產、微檢膜過濾、廢水處理、啤酒的微孔過濾、回收酵母中啤酒或殘酒的處理、錯流膜過濾等。

1.膜結構、分類及要求

(1)根據微孔大小進行膜分類根據膜微孔的大小分為微孔膜、超濾膜、反滲透膜。用於啤酒過濾的是微孔過濾膜。啤酒微孔過濾的方式可分靜態過濾和錯流膜過濾。目前用於啤酒終端膜過濾主要是靜態膜過濾。膜過濾裝置目前一般分為平板式、管式、螺旋卷式、中空纖維式。其中螺旋卷式和中空纖維式因過濾麵積大,處理能力大,受到啤酒廠的青睞。

采用膜過濾啤酒時,首先應達到不同目標的過濾要求,對於純生啤酒而言,過濾的清酒應達到無菌;其次應考慮不影響啤酒泡沫、口味和化學組成;由於膜過濾效應主要是篩分效應,微孔小,易堵塞,成本高,所以必須考慮經濟性。

(2)按材質分為無機膜和有機膜無機膜的特點:耐溫性能好,化學性能穩定,CIP清洗時溫度80℃,蒸汽殺菌可達到121℃,CIP清洗中使用氧化劑、堿液、有機溶劑時穩定,能反洗、反衝、脈衝,工作時間長,不易老化,強度高,穩定性好。已用於回收酵母中殘酒的錯流膜過濾。有機膜的特點:抗壓性能好,孔徑分布均勻,耐高溫、耐酸、耐堿、耐壓,易清洗。

有機膜按形態、結構可分為對稱膜和非對稱膜。啤酒過濾時廣泛采用是非對稱膜,其特點是有一層很薄的多孔致密表層和一層帶有多孔支撐的較厚的膜,相對來說不易堵塞,過濾性能好。

(3)依據過濾效應可分為薄膜濾芯和深層濾芯

①薄膜濾芯:過濾液穿過一個膜平麵,依據篩分效應篩除比過濾孔徑大的微粒。此類濾材孔徑自上而下都是均勻的,其濾除效率可以接近絕對級過濾(大於99.99%)。材質有尼龍66等。

②深層濾芯:深層濾芯是指雜質顆粒不僅僅受阻於濾材表麵,而且被捕捉於濾材的深層之中,因此,雜質捕捉量遠大於薄膜濾芯,其壽命也較其長,壓差上升慢,流速也可維持較長時間不變,因此適用於無菌過濾中的預過濾。材質多用纖維質濾材,由木質纖維、矽藻土及樹脂固定成型。

2.膜的性能參數

①起泡點壓力:在泡壓試驗中當膜麵上出現第一個氣泡時所對應的壓力為起泡點壓力。

②最大孔徑:利用起泡點壓力計算出的孔徑作為最大孔徑。

③平均孔徑:在泡壓實驗中當膜麵上出現氣泡最多時所對應的壓力而計算出的孔徑作為最小孔徑。最大孔徑和最小孔徑的平均值為平均孔徑。