(发酵过滤运行课件)08-啤酒过滤.pptx
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- 发酵 过滤 运行 课件 08 啤酒
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1、(发酵过滤运行课件)08 啤酒过滤Anheuser-Busch InBev2大纲抗冷处理硅胶流程稀释过滤送酒控制参数结束语Anheuser-Busch InBev3学习目标1解释酿酒过程中冷贮存和抗冷处理的目的。详细说明抗冷处理过程,并识别过程中所去除的两种成分。区别ex-AB公司使用的三种抗冷剂,解释工作原理并说明每种试剂的优缺点。Anheuser-Busch InBev4学习目标-2解释稀释、过滤和送酒过程的重要性。解释过滤前稀释和过滤后稀释的目的和方法。描述不同类型的可用过滤方法,了解 ex-AB公司采用的过滤类型。说明ex-AB公司采用的主要过滤介质。解释与过滤、稀释和啤酒送酒相关的在
2、线仪表的位置、目的和工作原理。解释稀释设备和碳化设备的工作原理。解释过滤、稀释和送酒过程中可能会从何处吸入氧气,以及吸入氧气的后果。解释中国区政策在该工序的要求Anheuser-Busch InBev5抗冷处理当蛋白质和多酚在低温的条件下,就会出现冷混浊。在低温的条件下,弱氢根会连接酒中的蛋白质和多酚.这种高分子会析出,形成混浊.蛋白质蛋白质+多酚多酚 混浊混浊 Anheuser-Busch InBev6多酚多酚+蛋白质蛋白质+H2O(多酚多酚)n(蛋白质蛋白质)m+H2O溶解溶解 复杂复杂(多多酚酚)a(蛋白质蛋白质)b+H2O低温低温,0 degC在较高温度在较高温度复溶复溶沉淀沉淀氧,金
3、属离子氧,金属离子0.1 to 1.0 微米微米冷混浊冷混浊:这种蛋白质和多酚结合体的交互结合是可逆反应这种蛋白质和多酚结合体的交互结合是可逆反应1.0 to 10.0 微米微米(多酚多酚*)y(蛋白质蛋白质*)x+H2O永久性混浊永久性混浊:和时间有关系形成后稳定和时间有关系形成后稳定 蛋白质多酚混浊形成机制Anheuser-Busch InBev7啤酒的稳定性敏感性蛋白敏感性蛋白EBC聚合多酚聚合多酚混浊区稳定区去除敏感性蛋去除敏感性蛋白白 去除聚合多酚去除聚合多酚Anheuser-Busch InBev8传统的影响冷混浊的工序和措施工序去除多酚去除蛋白质大麦/麦芽去除花色苷低氮大麦发芽度
4、用辅料糖化/过滤槽最后一次过滤麦汁糖度高糖化工艺糖化工艺温度煮沸锅/沉淀槽高强度煮沸酒花和酒花制品的选择高强度煮沸麦汁澄清剂主酵/后熟冷储冷储辅助澄清剂过滤温度控制过滤助剂的选择温度控制过滤助剂的选择Anheuser-Busch InBev9抗冷处理添加剂从啤酒中除去蛋白质和多酚的物质被称为抗冷剂和澄清剂.抗冷剂能作用于蛋白质和多酚,形成能被过滤掉的更大的颗粒.Anheuser-Busch InBev10抗冷剂(继续)木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶是一种能攻击并分解蛋白质的酶。其反应需要24到48个小时。木瓜蛋白酶也攻击对保持泡沫稳定性非常重要的蛋白质。PVPP或尼龙聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)或尼龙66
5、能与多酚立即发生反应。使用时需要注意,PVPP的单体可能会留在成品中。丹宁丹宁与蛋白质立即发生反应,但絮凝很慢。它还会使啤酒口感变得略微干涩。粘土 粘土可吸附蛋白质。它们需要很长时间才能沉淀。粘土也吸附对保持泡沫稳定性非常重要的蛋白质。硅胶硅胶(二氧化硅)能与形成浑浊的蛋白质立即发生反应。在过滤之前,硅胶需要4到8个小时才能沉淀。脯氨酸酶啤酒的冷浑浊来源于多酚和蛋白质形成的胶体沉淀,已发现这种沉淀的机理是多酚和特殊多肽的丰富脯氨酸片段之间氢键结合的结果。Brewers ClarexTM作为一种特效的内切蛋白酶,从亚氨基酸(脯氨酸)的羧基末端裂解多肽,在发生氢键结合的区域将敏感多肽分解,从而阻止
6、沉淀产生,防止啤酒的冷混浊,延长啤酒的保质期。Anheuser-Busch InBev11酶制剂处理Anheuser-Busch InBev12抗冷处理单宁硅胶珍珠岩/单宁Anheuser-Busch InBev13单宁酸1单宁酸种类单宁酸种类来源来源SC从中国进口的五倍子中提取,几乎不含任何气味杂质SI从中国进口的漆树叶中提取SD从美国的漆树叶中提取SAHP从叙利亚进口的Aleppo五倍子中提取ST从秘鲁进口的Tara作物中提取。Anheuser-Busch InBev14单宁酸2后酵罐后酵罐酵母离心机酵母离心机冷藏罐冷藏罐第二次倾析第二次倾析干净罐干净罐排水管排水管稀释罐稀释罐贮存罐贮存罐
7、水水单宁酸单宁酸深冷却器深冷却器硅藻土硅藻土过滤机过滤机第一次倾析第一次倾析充碳充碳Anheuser-Busch InBev15硅胶后酵罐后酵罐酵母离心机酵母离心机冷藏罐冷藏罐主倾析罐主倾析罐次倾析罐次倾析罐干净罐干净罐排水管排水管稀释罐稀释罐贮存罐贮存罐水水ACP(ACP(硅胶硅胶)深冷却器深冷却器硅藻土过滤机硅藻土过滤机Anheuser-Busch InBev16硅胶粒子Anheuser-Busch InBev17ACP制备与添加1目前使用的抗冷物质是无定形的二氧化硅,又称硅胶或ACP(amorphous)。硅胶(ACP)粉末在酿造厂中盛装在容积为1100磅(约500kg)的容器中。一定要
8、先制备ACP溶液,再添加到啤酒流中。Anheuser-Busch InBev18硅胶孔径和蛋白质吸附10301003001,0003,000平均孔径平均孔径(埃埃)蛋白质吸附蛋白质吸附(%)206040801000Anheuser-Busch InBev19ACP制备系统ACPACP大容器大容器ACPACP稀释罐稀释罐粉尘收集粉尘收集器器流化装置流化装置Anheuser-Busch InBev20ACP制备与添加系统CVCVCV顶部通风口粉尘过滤机ACP大袋子进风口鼓风机ACP循环/转移/CSR泵ACP制备罐气泡圈ACP mixing and injection system.vds循环线路A
9、CP转移/CSS线路CV脱氧水CVCO2的提供CSS液化模块工厂用压缩空气CV脱氧水CVCVACP添加罐CO2 供应气泡圈CVCSS流向ACP添加点搅拌器搅拌器ACP添加泵MMAnheuser-Busch InBev21ACP制备与添加2一个带有鼓风机的粉尘过滤机从大容器的顶部吸出ACP粉尘。一个流化装置将空气吹入到大袋子的底部,以保持ACP在转移过程的松散。一个ACP系统泵泵脱氧水到制备罐的顶部。流过内喷射器平板的脱氧水形成真空来吸入ACP粉末。Anheuser-Busch InBev22ACP制备与添加3ACP从大袋子中牵引出来,与脱氧水以适当比例相混合。ACP泵对制备罐中的料循环,直到符
10、合添加罐中需要为止。当后酵罐到冷藏罐转移操作开始后,相应深冷却器的ACP添加泵开始运转,并将不同品牌特定数量的ACP添加到冷贮存接收器上游的流体中。Anheuser-Busch InBev23ACP添加速率啤酒品牌啤酒品牌干胶干胶 lbs/100 bbls百威15出口的百威啤酒15Bud Light10Michelob15Michelob Light10Michelob Golden Draft15Busch10O-Douls15注:1bs/100 bbls=38.7 mg/l=38.7 ppmAnheuser-Busch InBev24中国区政策(硅胶的添加)p 硅胶配制:l 使用脱氧水硅胶
11、配制成10%悬浮液。l每个批次的配制需要详细的手工记录。p系统要求:l硅胶混合罐需要搅拌器,需要CO2瀑气,CO2有简单的流量指示器。l硅胶混合罐尽量配制除尘系统。l硅胶添加管道上应该有流量计,啤酒管道上也应该有流量计。流量应该能在电脑中自动记录。l硅胶添加管道上应该有变频泵,根据配方要求泵能够根据啤酒流量自动调节添加速度。l添加点应该有自动阀门l所有管道和容器包括移动CIP系统的管道连接应该是不锈钢,l自动控制系统应该有流量控制和总量控制,当实际值偏离工艺标准10%时启动报警系统,提醒操作人员检查 l如果添加异常,当实际值偏离工艺标准20%时系统能够自动停机Anheuser-Busch In
12、Bev25中国区政策(硅胶的添加)p添加要求:l批次添加完成后,应该统计硅胶用量和啤酒过滤量,核对添加量是否满足要求。l定期检查啤酒的强化浊度,根据啤酒强化浊度才能调整硅胶的添加设置。pCIP 要求:l添加管道应该能和啤酒管道一起CIP。l硅胶混合、添加罐应该每两周用碱CIP清洗一次,如果微生物不好,应该增加清洗频率。Anheuser-Busch InBev26珍珠岩/单宁酸1单宁酸制备罐前缓冲罐啤酒过滤机至后缓冲罐单宁酸添加罐预涂罐流加罐调浆罐珍珠岩仓深冷啤酒泵来自于后酵罐泵酵母离心机酵母进入下水道或处理深冷却器深冷啤酒缓冲罐冷藏罐液氨氨气Anheuser-Busch InBev27珍珠岩/
13、单宁酸2珍珠岩过滤介质向单宁酸抗冷剂方向发展:单宁酸可以提供更好的抗冷处理作用 单宁酸赋予啤酒“咬”的口味 对于AB公司认可的供应商,珍珠岩有几个而硅藻土仅一个 抗冷与过滤同时进行 不需要在冷藏罐进行停留 提高了酿造的生产能力 需要较少的冷藏罐Anheuser-Busch InBev28硅胶流程 后酵罐到冷藏罐转移酵母离心机深冷却器深冷啤酒缓冲罐冷藏罐CO2压力控制氧气分析仪Anheuser-Busch InBev29稀释预过滤稀释后过滤稀释Anheuser-Busch InBev30预过滤稀释器预过滤稀释包括:脱氧水 G啤酒(特定品牌)深冷啤酒Anheuser-Busch InBev31预过
14、滤稀释器G啤酒泵脱氧水添加泵脱氧水供应歧管至硅藻土过滤机岐管的深冷啤酒G啤酒脱氧水深冷啤酒深冷啤酒送酒泵脱氧水罐G啤酒罐三流混和器流向深冷啤酒缓冲罐冷藏罐三流混和器Anheuser-Busch InBev32后过滤稀释后过滤稀释速率由以下因素决定:对啤酒的实验室分析在线分析仪器的输出Anheuser-Busch InBev33后过滤稀释来自于冷藏罐的啤酒ABC至过滤机 A A至过滤机 B B至过滤机 C C啤酒过滤机供应泵FV脱氧水添加FVG啤酒添加混和硅藻土过滤机前缓冲罐(SBBT)SBBT入口配盘硅藻土过滤机入口配盘泵FBBT入口配盘后缓冲罐(FBBT)FBBT出口配盘CVCVCV脱氧水F
15、VCV脱氧水CVFVCVCVCVCV酒花浸出物酒花浸出物CVCO2混和器CVFVCO2 2至烛式过滤机Anheuser-Busch InBev34过滤固液层 过滤机隔膜或多孔渗水网区支撑筛 滤出液过滤的定义Anheuser-Busch InBev35过滤过滤方法的类型附加过滤机分类Anheuser-Busch公司深层过滤过滤介质硅藻土过滤机操作硅藻土过滤机控制烛式过滤板式过滤Anheuser-Busch InBev36过滤方法的类型绝对过滤 又称筛过滤深层过滤 硅藻土过滤机即深层过滤机吸附Anheuser-Busch InBev37绝对过滤粒子过滤介质Anheuser-Busch InBev3
16、8深层过滤粒子过滤介质Anheuser-Busch InBev39吸附粒子过滤介质Anheuser-Busch InBev40Anheuser-Busch公司深层过滤深层过滤能够提供较好的过滤机能力。深层过滤提供了良好的固体物去除能力Anheuser-Busch公司的硅藻土过滤机就是典型的深层过滤机Anheuser-Busch InBev41过滤介质硅藻土珍珠岩Anheuser-Busch InBev42硅藻土 电子显微图像Anheuser-Busch InBev43硅藻土硅藻土(Kieselguhr,Diatomaceous Earth,D.E.)干燥硅藻土:细土,300C下干燥 煅烧的硅藻
17、土:细土或中土,600 至 800C煅烧添加助熔剂的硅藻土:粗土,1000C下加入碳酸钙(CaCO3)或其他助熔剂 Anheuser-Busch InBev44硅藻土硅藻土的类型硅藻土的类型相对流动速度相对流动速度相对纯净程度相对纯净程度用于啤酒过滤用于啤酒过滤Filter-Cel100100精细硅藻土Celite 577和50511598标准Super-Cel21385Celite 51232676中等硅藻土Hyflo Super-Cel53458Celite 50391042Celite 535126935Celite 545183032Celite 560267029粗糙硅藻土Anheu
18、ser-Busch InBev45硅藻土系统进料泵硅藻土过滤机CV预涂层硅藻土硅藻土料仓预涂层添加泵(两个中的一个)硅藻土泵(四个中的一个)脱氧水称重漏斗硅藻土浆DE system simplified diagram.vsdCVCV硅藻土浆泵硅藻土浆混和罐硅藻土主体进料罐(两个中的一个)硅藻土预涂罐(两个中的一个)CVCVCVCV用过的硅藻土浆料废硅藻土泵废硅藻土浆泵CVCV真空泵真空接收器罐滤出液泵用过的硅藻土真空过滤机用过的硅藻土接收器CV用过的硅藻土搅拌器MM搅拌器M搅拌器气泡 环CO2 供应气泡环CO2供应Anheuser-Busch InBev46硅藻土大料仓Anheuser-Bu
19、sch InBev47珍珠岩火山起源的物质快速加热时会爆裂生成蜂窝蜂巢结构重量比硅藻土轻2040Anheuser-Busch InBev48硅藻土过滤机操作进水除氧与备压过滤机进预涂料预涂料的转移预涂料循环过滤机准备/循环运转Anheuser-Busch InBev49硅藻土过滤机Anheuser-Busch InBev50硅藻土过滤机 硅藻土过滤机是一种由安装在受压支架上的不锈钢网筛(开孔60微米)组成的过滤机。不锈钢筛板被涂覆了硅藻土涂层通过硅藻土过滤啤酒,可以去除硅胶、酵母以及啤酒中的其他粒子。吸附在硅胶上的可溶性蛋白质同时被去除,以防止在啤酒成品中形成冷凝物。Anheuser-Busc
20、h InBev51打开的硅藻土过滤机Anheuser-Busch InBev52硅藻土过滤机操作CO水闸支杆过滤叶片水闸泄水入口浆料废料流向下水道啤酒出口啤酒入口2Anheuser-Busch InBev53硅藻土过滤机涂层筛子筛子筛子滤饼滤饼Anheuser-Busch InBev54硅藻土过滤机操作进入的硅藻土预涂层筛子由硅藻土得到的滤饼即将过滤啤酒的流动方向已过滤啤酒的流动方向Anheuser-Busch InBev55过滤周期用脱氧水充满硅藻土过滤机来排空气,是过滤周期的开始。CO2将脱氧水压出,使其流向排水沟。过滤机的外壳充满了深冷啤酒或过滤的啤酒。添加硅藻土,它就在里面循环,并在筛
21、子上形成了一层薄薄的硅藻土预涂层滤饼。筛子涂覆预涂层后,循环路径闭合,然后深冷啤酒就被泵抽入到过滤机中。啤酒通过硅藻土滤饼流出,完成了过滤和澄清的过程。为了控制循环,在过程中监控混浊度。Anheuser-Busch InBev56硅藻土过滤机管道排列硅藻土过滤机啤酒过滤机进料泵流向FBBTFV预涂层供应水闸与CIP供应 CVCVCVTU来自于SBBT过滤机循环线路浊度传感器CV硅藻土废液CV硅藻土添加供应CV流向废硅藻土处理CVCV工业用水硅藻土浆泵PTPTAnheuser-Busch InBev57流加硅藻土一个硅藻土泵不断地向过滤机入口管中添加硅藻土,以保持过滤机始终发挥效力。流加硅藻土可
22、更新硅藻土滤饼的表面用于收集微粒物质,延长过滤机的周期。控制硅藻土的速率,既要维持过滤机的效力,又要减少硅藻土的用量。限制加入硅藻土的总体重量可以防止筛子搭桥及损坏。当微分压力达到4045psi(2.8-3.1 bar)时,硅藻土过滤机流程结束。Anheuser-Busch InBev58硅藻土过滤机控制对硅藻土的控制最大允许硅藻土量过滤机反吹/反冲清洗/排水Anheuser-Busch InBev59最大允许硅藻土最大允许硅藻土量对滤程非常重要过量的硅藻土会导致过滤机叶片之间的搭桥筛子的搭桥会引发叶片弯曲、网孔撕裂或者筛子报废Anheuser-Busch InBev60硅藻土添加速率时间不同
23、压 力不足硅藻土最佳硅藻土过量硅藻土Anheuser-Busch InBev61捕集器(trap filter)捕集器安装在过滤机后缓冲罐与清酒罐过滤机之间。深层过滤机捕获可能渗漏出来的硅藻土大粒子或小粒子包装啤酒的硅藻土的要求是每12盎司(355ml)的啤酒的粒子数小于1000。Anheuser-Busch InBev62捕集过滤机啤酒出口啤酒出口啤酒啤酒入口入口Anheuser-Busch InBev63过滤机过滤芯支架与过滤芯过滤芯过滤芯啤酒入口啤酒入口挡板挡板Anheuser-Busch InBev64滤芯 捕集过滤机载有100多个过滤芯过滤芯名义上为4.5微米它们是聚丙稀制成的过滤芯
24、的直径为30英寸2.5英寸(76.2*6.4cm)在压差到达60 psid(4.1bar)之前更换Anheuser-Busch InBev65武汉硅藻土过滤流程使用两个烛式过滤机(Filtrox过滤系统 和 Schenk过滤系统)Filtrox系统为烛棒式过滤机以硅藻土和再生型PVPP为过滤介质Schenk系统为水平叶片式过滤机以硅藻土和再生型PVPP为过滤介质Anheuser-Busch InBev66Filtrox过滤机(武汉-硅藻土过滤机)烛式过滤机为圆柱形机身,垂直的有锥底的压力容器.在过滤机盖的上面,有过滤芯圆盘,支撑过滤芯.过滤芯被过滤介质涂覆,是过滤的基础.过滤机的烛棒是以韧性很
25、足的金属丝缠绕而形成50-80um孔隙的过滤支撑层.整个过滤芯的长度,有的达到2米,虽然很窄然但过滤的通道却很长。Anheuser-Busch InBev67武汉-Schenk过滤系统Anheuser-Busch InBev68武汉-Filtrox过滤系统Anheuser-Busch InBev69武汉-Schenk PVPP过滤机Anheuser-Busch InBev70武汉-清酒罐锥底 Anheuser-Busch InBev71硅藻土过滤机操作基本要求目的是去除发酵液中的酵母和冷凝固物等混浊物质下面表示典型的ABI工厂清酒过滤的流程:目前ABI工厂主要采用4种主要过滤类型:板框过滤机、
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