無菌鮮啤酒生產(chǎn)工藝研究

導(dǎo)語：無菌鮮啤酒生產(chǎn)工藝研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:在啤酒生產(chǎn)的過程中，過濾是其非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，有助于提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)對(duì)于啤酒的品質(zhì)、口感等方面有著重要的影響。對(duì)于微膜過濾法的運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)啤酒進(jìn)行消毒殺菌處理，使得整體生產(chǎn)工藝系統(tǒng)更加流暢與高效，并保證生產(chǎn)的衛(wèi)生，實(shí)現(xiàn)無菌鮮啤酒的最終生產(chǎn)過程。將從微膜過濾法的相關(guān)概述開始分析，探究無菌鮮啤酒膜過濾生產(chǎn)的工藝流程設(shè)計(jì)與管理，最后提出相應(yīng)的發(fā)展措施。

關(guān)鍵詞：微膜過濾法；無菌鮮啤酒生產(chǎn)；工藝設(shè)計(jì)；工藝管理；發(fā)展措施

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的生活消費(fèi)水平得到相應(yīng)的提升，生活需求也在隨之增加。同時(shí)對(duì)于啤酒的品質(zhì)要求也越來也高，需要各廠家積極運(yùn)用新的技術(shù)，來完善啤酒生產(chǎn)的工藝系統(tǒng)，從而滿足不同消費(fèi)者的需求。其中微膜過濾法在啤酒生產(chǎn)中得到普遍運(yùn)用，并發(fā)揮著重要的作用，保障著啤酒的質(zhì)量與安全。王中林[1]等通過研究發(fā)現(xiàn)濾膜的孔徑對(duì)啤酒發(fā)酵液進(jìn)行連續(xù)過濾時(shí)候，可以降低對(duì)酵母細(xì)胞的破壞。因此，關(guān)于微膜過濾法無菌鮮啤酒生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的研究有著非常重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，有助于促進(jìn)啤酒生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。

1微膜過濾法的相關(guān)概述

所謂的微膜過濾法是指篩分的環(huán)節(jié)，體現(xiàn)出精密過濾的特點(diǎn)，有著深層和表面兩種類型[2]。其形式包括無流動(dòng)和錯(cuò)流兩種形式，無流動(dòng)主要用在小規(guī)模中，其濾芯是一次性的；而錯(cuò)流是在大規(guī)模中進(jìn)行運(yùn)用，有著周期性的特點(diǎn)，能夠完成在線清洗以及再生與恢復(fù)膜的過濾功能[3]。周文龍[4]在研究中發(fā)現(xiàn)影響過濾通量的因素有很多，包括發(fā)酵液溫度，膜兩側(cè)壓差，過濾時(shí)間等等，采用錯(cuò)流過濾的參數(shù)進(jìn)行過濾時(shí)，反沖間隔至少4min左右。微膜過濾技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，包括飲料制造，如王琦[5]等在研究黃山貢菊飲料過程中使用膜過濾方法對(duì)成品飲料品質(zhì)的影響；制藥業(yè)，如甄建鋒[6]等發(fā)現(xiàn)使用納濾法適合去除生物制藥過程中廢液中的COD值以及一些未溶解顆粒等；以及城市污水處理等，如張泉[7]使用短流程膜組合工藝過濾污水，發(fā)現(xiàn)其對(duì)TOC、有機(jī)物等都有很好去除效果。在飲料、果酒等范圍中，單成俊[1]等使用了陶瓷復(fù)合膜對(duì)黑莓果酒工藝進(jìn)行澄清，結(jié)果表明50nm的孔徑可以獲得較理想的過濾通量。以上案例表明微膜過濾能夠有效突破傳統(tǒng)過濾方法的限制，有效去除雜質(zhì)，保持產(chǎn)品的色澤與質(zhì)量。該方法有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，首先，該設(shè)備的體積較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且對(duì)于微膜過濾法能夠在一定程度上提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力，具有自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，能夠節(jié)約一定成本，降低勞動(dòng)力，以及便于操作。其次，能夠在高溫以及低壓的情況下實(shí)現(xiàn)分離與濃縮，有助于降低能源消耗，降低設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)。最后，其過濾介質(zhì)主要由高分子材料組成，運(yùn)用純物理方法，使得物質(zhì)在分離的環(huán)節(jié)中不會(huì)造成質(zhì)的變化。微膜過濾法在鮮生啤酒生產(chǎn)中得到普遍的運(yùn)用，其目的一方面在于改善啤酒的口味，使得透明度得到提升；另一方面能夠去除雜質(zhì)以及酵母、乳酸菌等微生物。同時(shí)也突破了傳統(tǒng)工藝的限制和局限，并發(fā)揮著優(yōu)良的過濾效果。與傳統(tǒng)的巴氏殺菌法相比，該種方法能夠有效阻擋微生物的進(jìn)入，起到良好的殺菌的效果，從而也在一定程度上保障了啤酒的質(zhì)量。翁佩芳[10]等使用錯(cuò)流過濾法生產(chǎn)的無菌生啤酒，可以保證啤酒的色度，香氣，延長(zhǎng)了保質(zhì)期。

2無菌鮮啤酒膜過濾生產(chǎn)的工藝流程設(shè)計(jì)與管理

在啤酒生產(chǎn)的工藝過程中，通過對(duì)微膜過濾法的運(yùn)用，使得啤酒生產(chǎn)的質(zhì)量得到很大提升，馮艷繼[11]等研究發(fā)現(xiàn)膜過濾系統(tǒng)可以有效去除有害菌，提高純生啤酒的質(zhì)量。在沒有改變生產(chǎn)原料以及發(fā)酵工藝的基礎(chǔ)上，提高過濾的技術(shù)水平。與傳統(tǒng)啤酒生產(chǎn)工藝相比，無菌鮮啤酒生產(chǎn)工藝有著很大的區(qū)別。傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝過程包括：啤酒發(fā)酵、離心處理、硅藻土過濾、板式過濾、精濾、暫貯到灌裝并進(jìn)行相應(yīng)的巴氏消毒，最終制備成品啤酒。林盛恒[12]等設(shè)計(jì)了一種純生啤酒膜過濾的預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)的對(duì)啤酒成分進(jìn)行分析和處理，保證啤酒質(zhì)量。無菌鮮啤酒工藝生產(chǎn)在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，加入最初的原水預(yù)處理、臭氧水階段以及最終的容器清洗與消毒殺菌，其中采用的是一種微孔過濾技術(shù)，而舍棄了傳統(tǒng)的巴氏消毒技術(shù)，采取一種無菌灌裝，從而使得成品更加安全。2.1殺菌系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)。通過與傳統(tǒng)的工藝的比較，明顯發(fā)現(xiàn)微膜過濾法的獨(dú)特之處，體現(xiàn)出工藝的創(chuàng)新與突破。該方法的工藝流程主要包括臭氧水發(fā)生系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)以及對(duì)包裝的容器進(jìn)行消毒，還有最終的無菌裝罐系統(tǒng)四個(gè)部分組合而成。正是由于不同的系統(tǒng)發(fā)揮著各自的作用，并進(jìn)行相互配合，從而維持了生產(chǎn)的設(shè)計(jì)流程，對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品提出更多的質(zhì)量保障。從膜過濾系統(tǒng)與無菌灌裝系統(tǒng)兩個(gè)角度，來分析系統(tǒng)的改進(jìn)與優(yōu)化是比較好的。一方面，在無菌鮮啤酒膜過濾生產(chǎn)的工藝流程中，膜過濾系統(tǒng)是其重要的環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)能夠依據(jù)生產(chǎn)的啤酒產(chǎn)品和工藝的特點(diǎn)，來實(shí)行一種平板錯(cuò)流過濾的方法，有效降低了生產(chǎn)的成本，避免了操作壓力較大的問題。膜過濾系統(tǒng)的過濾通量可以達(dá)到每平方米100L，其中主要運(yùn)用無機(jī)膜以及其他的有機(jī)膜作為膜的材質(zhì)。但方彥凱[13]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，膜過濾的速率會(huì)伴隨物料速度增加而增大。獲得平穩(wěn)的速率大約需要1h左右。對(duì)于無機(jī)膜而言，它有著耐低溫和高溫以及耐高壓反沖等方面的特點(diǎn)，不僅能夠在低溫的情況下進(jìn)行過濾，而且也可以運(yùn)用蒸汽來對(duì)設(shè)備進(jìn)行消毒，同時(shí)最終過濾的成品在品味以及透明度等方面有著很好的指標(biāo)與性能，然而會(huì)使得生產(chǎn)的成本提高。現(xiàn)今，在很多大型企業(yè)中，往往會(huì)采用有機(jī)膜過濾的方法。還有，能夠加大膜材料的研發(fā)力度，來滿足不同市場(chǎng)的需求，從而推動(dòng)膜過濾系統(tǒng)的更好推廣。另一方面，無菌灌裝系統(tǒng)的使用，為了更好實(shí)現(xiàn)膜過濾的除菌的方法，需要借助無菌灌裝系統(tǒng)來達(dá)到最終除菌的效果，也是生產(chǎn)工藝流程中的重要階段。無菌灌裝系統(tǒng)能夠保障生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的消毒與殺菌處理。郭海艇[14]經(jīng)過多次實(shí)踐研究得出，對(duì)比膜過濾，巴氏殺菌技術(shù)運(yùn)對(duì)啤酒品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)瞬時(shí)巴氏殺菌對(duì)于保持啤酒泡持性，延長(zhǎng)啤酒保質(zhì)期等更有效果。用臭氧水設(shè)備能夠提升殺菌的效果。臭氧水設(shè)備里面沒有化學(xué)物質(zhì)的殘留物，借助管道與灌裝系統(tǒng)進(jìn)行連接，能夠使得管道以及包裝容易等進(jìn)行必要的消毒殺菌處理，其中臭氧水作為良好的殺菌劑，有著便于使用，以及生產(chǎn)成本較低的顯著特性。劉菲[15]通過實(shí)驗(yàn)研究對(duì)臭氧水處理對(duì)牛肉保鮮進(jìn)行了深入的研究，隨著噴淋時(shí)間延長(zhǎng)，殺菌效果越好。2.2工藝管理。對(duì)于無菌鮮啤酒膜過濾生產(chǎn)的工藝管理主要包括六個(gè)元素，即臭氧水系統(tǒng)、灌裝系統(tǒng)、包裝容器、管道與貯存罐、膜材料以及操作人員。主要表現(xiàn)在以下六個(gè)方面：第一，在臭氧水制造系統(tǒng)過程中，需要選取優(yōu)質(zhì)飲用水為水源標(biāo)準(zhǔn)，接著通過砂濾以及精密過濾的處理，并與臭氧進(jìn)行混合。在此環(huán)節(jié)中，應(yīng)該依據(jù)在線殺菌的強(qiáng)度需求，對(duì)于臭氧的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并使得臭氧水經(jīng)過密閉道輸送到各個(gè)使用點(diǎn)。同時(shí)要對(duì)臭氧水的濃度進(jìn)行隨時(shí)處理，并滿足生產(chǎn)消毒殺菌的水資源的需求。劉偉[16]等通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)臭氧的濃度，溶解度變化也會(huì)影響殺菌效果。第二，灌裝系統(tǒng)指代的是灌裝室，這一階段中需要做好衛(wèi)生的控制。根據(jù)無菌灌裝室的規(guī)定，在空氣經(jīng)過高效過濾器進(jìn)行過濾時(shí)，需要按照生產(chǎn)衛(wèi)生管理的方法，對(duì)室內(nèi)進(jìn)行定期化學(xué)或者物理消毒，并對(duì)于空氣的質(zhì)量做好定時(shí)監(jiān)測(cè)的工作。第三，關(guān)于包裝容器的使用。在國(guó)內(nèi)大多運(yùn)用一次性材料來作為灌裝的容器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)容器的殺菌效果。對(duì)于一些經(jīng)過回收使用的玻璃瓶在包裝時(shí)需要經(jīng)過預(yù)檢進(jìn)行分類，以及清洗和消毒的步驟，接著通過通道輸送到灌裝室里面，從而達(dá)到無菌灌裝的要求。這時(shí)可以運(yùn)用臭氧水來進(jìn)行沖洗、殺菌，最后實(shí)現(xiàn)灌裝的工序，并把瓶裝的啤酒內(nèi)部的溶解氧值進(jìn)行降低，從而有效提高啤酒的整體質(zhì)量。第四，管道、貯存罐。為了更好地實(shí)現(xiàn)消毒殺菌的效果，需要將臭氧水的濃度控制在0.7g/L到1.0g/L之間，清洗的時(shí)間控制在十分鐘以上，這樣才能起到殺菌的最終效果。第五，關(guān)于膜材料的選用。對(duì)于選取有機(jī)膜作為膜材料的時(shí)候，可以運(yùn)用臭氧水來當(dāng)氧化試劑，接著對(duì)過濾膜進(jìn)行反復(fù)的沖洗、浸泡以及再生，從而使得生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，有助于節(jié)省生產(chǎn)成本。還有，對(duì)于臭氧水消毒殺菌工藝的運(yùn)用，能夠滿足當(dāng)前啤酒工藝的需求，有利于提高啤酒的質(zhì)量。第六，操作人員需要做好控制工藝以及維護(hù)等工作。對(duì)于操作人員而言，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)的生產(chǎn)衛(wèi)生規(guī)定，保證無菌灌裝系統(tǒng)得到有效運(yùn)行。同時(shí)要防止對(duì)于灌裝線產(chǎn)品的再次污染，必須做好系統(tǒng)的控制與協(xié)調(diào)，從而保障生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。

3啤酒膜濾除菌法生產(chǎn)鮮啤酒技術(shù)的發(fā)展措施

隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，人們對(duì)于啤酒的品味和質(zhì)量等方面的需求逐漸增加，同時(shí)也使得啤酒有著更加廣闊的市場(chǎng)，需要切實(shí)加強(qiáng)對(duì)于鮮啤酒工藝的研究。微膜過濾法的應(yīng)用使得啤酒產(chǎn)業(yè)有了很大的提升與改進(jìn)，并逐漸向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。該生產(chǎn)系統(tǒng)充分結(jié)合了食品工藝學(xué)以及微生物學(xué)等相關(guān)課程，體現(xiàn)出理論與實(shí)踐相結(jié)合的特點(diǎn)。面對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)相關(guān)啤酒產(chǎn)業(yè)需要加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，提高技術(shù)水平，不斷推進(jìn)啤酒產(chǎn)業(yè)更好發(fā)展。其一，政府相關(guān)部門角度。政府相關(guān)部門應(yīng)該建立膜應(yīng)用的食品研究實(shí)驗(yàn)中心，并充分與國(guó)情實(shí)際相結(jié)合，不斷加強(qiáng)該領(lǐng)域技術(shù)的研究。同時(shí)要加強(qiáng)監(jiān)管力度，對(duì)于廠家的生產(chǎn)衛(wèi)生與質(zhì)量等方面做好嚴(yán)格的監(jiān)督。我國(guó)作為世界上的啤酒消費(fèi)大國(guó)，需要迎合國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)，提高自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，建立完善的產(chǎn)業(yè)管理制度。其二，啤酒生產(chǎn)廠家角度。對(duì)于啤酒生產(chǎn)的廠家需要嚴(yán)格落實(shí)相關(guān)的國(guó)家行業(yè)規(guī)定以及產(chǎn)品衛(wèi)生要求，做好衛(wèi)生與質(zhì)量等方面的工作。同時(shí)切實(shí)加強(qiáng)自身品牌形象的創(chuàng)建，提高自身企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)掘自身的品牌優(yōu)勢(shì)。隨之市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，很多啤酒企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中存在著衛(wèi)生、管理等方面的問題，需要引起高度重視，加強(qiáng)內(nèi)部管理與監(jiān)督。加強(qiáng)操作人員的技術(shù)培訓(xùn)，完善工作人員的技術(shù)以及食品健康等方面的認(rèn)知，從而生產(chǎn)更多高質(zhì)量的啤酒產(chǎn)品。

4結(jié)語

總之，過濾是啤酒生產(chǎn)過程中不可缺少的環(huán)節(jié)，關(guān)系著啤酒的口感、外觀等方面，有助于實(shí)現(xiàn)啤酒消毒殺毒的效果。微膜過濾法在無菌鮮啤酒生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)中有著非常重要的影響作用，需要切實(shí)做好的系統(tǒng)的管理與控制，保障生產(chǎn)工序的有序進(jìn)行。同時(shí)要擁有技術(shù)創(chuàng)新意識(shí)，不斷加強(qiáng)研發(fā)工作，從而推動(dòng)啤酒生產(chǎn)的更快更好發(fā)展。

作者:隋 明 張崇軍 李俊儒 劉延嶺 張彩 單位:1.四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2.四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院