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探討燭式過濾機技術在啤酒生產(chǎn)中的作用

【摘要】燭式過濾機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)放入過濾機內(nèi)進行加壓過濾的設備。該設備分離出的物質(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的結構、操作流程兩個方面探討燭式過濾機技術在啤酒生產(chǎn)中的作用。

　　【關鍵詞】燭式過濾機；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，也就是燭式過濾機技術及其在啤酒生產(chǎn)中的作用。

　　一、燭式過濾機的主要結構

　　（一）燭式濾管

　　燭式過濾機中的燭式濾管是過濾介質(zhì)，也是過濾機的主體部分。燭式濾管當中有一個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管板，接頭處距離可以進行適當調(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。

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　　啤酒中的酵母菌濃度極不穩(wěn)定，酵母細胞的直徑為2-7微米，并且啤酒中的蛋白質(zhì)和多酚反應所產(chǎn)生的復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。隨著科學技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的板框過濾機已經(jīng)不能滿足時代的需求，現(xiàn)使用較多的是燭式過濾機。燭式過濾機是涂膜過濾機的一種，在燭式濾管進行工作時需要在管上涂一層預濾膜，也就是硅藻土。過濾預敷工藝一般是先在過濾介質(zhì)上涂一層硅藻土濾涂膜，之后才能開始進行過濾啤酒的準備工作。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。燭式過濾機可以利用蒸汽進行消毒，也可以用蘇打水進行清洗。其屬于*靜止型的過濾機，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?預濾膜之后，硅藻土與液體會向過濾介質(zhì)進行垂直流動。硅藻土在燭式濾管表面逐漸形成預涂膜，在過濾推動力作用下，懸浮液中的液體將穿過預濾膜和燭式濾管的縫隙，沿著中心的Y形棒凹槽排出機外，然后攜帶硅藻土繼續(xù)循環(huán)。在預濾膜涂好之后進行過濾時，啤酒中殘留的酵母菌、膠體沉淀物和細菌會沉積在燭式濾管表面預涂膜上，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外。

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　　硅藻屬于單細胞植物，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，在形成預濾膜時會有許多彎曲的毛細孔道，在篩分之后較大的固體例子被除去，毛細孔道較為規(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*的燭式過濾機技術進行啤酒過濾工作。燭式過濾機的確具有很多優(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技術在啤酒生產(chǎn)中的操作方法進一步闡述其作用。

　　（一）方法

　　利用燭式過濾機進行啤酒過濾工作時，首先要將過濾機上端、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)泵入過濾機中進行預?工作，并且從上部視鏡中觀察過濾機內(nèi)部情況。當燭式濾管表面有一層由硅藻土形成的助濾層以后，過濾機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?槽內(nèi)的啤酒液體已經(jīng)十分清澈甚至到達透明狀態(tài)，此時要停止攪拌，關閉上部視鏡旁閥門，打開水泵下的閥門。當預?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、膠體沉淀物及細菌在過濾時都被過濾介質(zhì)阻擋在預濾膜上，容器內(nèi)的壓力也就不斷上升。當過濾機上端與下端的壓力差達到0.2MPa時，過濾結束，此時不再輸送啤酒泵。打開下部視鏡上端的閥門與過濾機下端的閥門，關閉其它閥門，利用空氣壓縮法將過濾容器中的液體排出，再關閉過濾機下端的閥門，打開過濾機上端閥門，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，關閉過濾機上端及下部視鏡上端的閥門，打開過濾機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涂膜。當這些固體狀顆粒被排除干凈以后，關閉空氣孔下端閥門，打開過濾機上端閥門，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。

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　　燭式過濾機是一種新型過濾設備，目前使用較為廣泛。它適用于酒類、飲料、醫(yī)學、化工等方面。在釀造啤酒時使用燭式過濾機，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到幾十噸。在啤酒生產(chǎn)中，使用燭式過濾機能在耗電、酒損、濾料消耗方面節(jié)約較多費用。燭式過濾機是一個整體結構，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行反復沖洗。另外，燭式過濾機的結構十分牢固，具有*性的特點，機器的易損件少，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涂層折裂或變形，性能較為穩(wěn)定。燭式過濾機相比傳統(tǒng)過濾機而言，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。

　　結束語

　　燭式過濾機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技術在啤酒生產(chǎn)中的操作方法，才能達到過濾效果。相比其他類型的過濾機，燭式過濾機的經(jīng)濟效益更加顯著。

　　參考文獻

　　[1]劉吉普，文美純.燭式過濾機技術在啤酒生產(chǎn)中的應用[J].食品工業(yè)科技，2002，09：78-80.

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