啤酒麥汁充氧培訓

1、啤酒麥汁充氧培訓,主要內容,一、總流程圖,二、關鍵控制參數(shù),三、設備組成,蒸汽部分,蒸汽減壓閥,蒸汽壓力表,蒸汽濾芯,壓力表分度要求為：0.02MPa,除銹濾芯精度為：1um，材質：不銹鋼燒結查核表要求：濾芯、濾殼、底座、管路無銹跡,蒸汽壓力調節(jié)：0.1MPa、 0.2MPa,分度0.02MPa,分度0.05MPa,不銹鋼燒結,溫度表,蒸汽溫度顯示：121℃、,×,√,三、設備組成,清洗部分,文丘里充氧器排污閥,充氧管路刷洗

2、,CIP液過濾器,單向閥,過濾器：孔徑1um,防止麥汁返回污染充氧管線，壓力衰減≤0.01MPa,麥汁線刷洗時打開兩個閥門,麥汁線刷洗時打開排放及排殘水,,,三、設備組成,空氣除菌部分,除菌濾芯,除菌濾芯,濾芯除菌精度：0.2um對充氧空氣進行除菌,濾芯蒸汽殺菌后，由于濾芯表面溫度較高，冷卻時空氣吹冷流量要小，排氣口有氣流即可防止流量過大造成濾芯變形，常溫后方可開大吹干。,三、設備組成,充氧控制部分,空氣溫度檢測補償,三、設備組成,充氧

3、控制部分,,,,,,,去發(fā)酵罐,,,,麥汁來,空壓機來,麥汁充氧壓力的空氣壓力高于麥汁管路壓力0.2MPa(空氣：0.4-0.45MPa、麥壓：0.27MPa,三、設備組成,充氧控制部分,,,,,,,去發(fā)酵罐,,,,麥汁來,空壓機來,空氣流量統(tǒng)一采用標準狀況下，既空氣壓力為0.1MPa,溫度為20度，流量計配備溫度，壓力補償通過溫度和壓力補償可將實際生產的溫度壓力補償計算，提高計量準確度。,三、設備組成,充氧控制部分,靜態(tài)混流器,充氧點

4、到備壓閥麥汁穩(wěn)定時間為10S以上,文丘里共128個充氧孔，孔徑小于1mm,將空氣制作成細小氣泡，使氧氣在麥汁中更容易溶解充氧后需配備靜態(tài)混流器，作用是將氧氣和麥汁在靜態(tài)混流器形成湍流，提高麥汁中的氧氣穩(wěn)定溶解,空氣壓力檢測及傳輸至PLC進行壓力補償,空氣流量顯示及傳輸至PLC進行流量控制,空氣流量大小調節(jié)閥,麥汁壓力大小控制閥,麥汁壓力顯示及傳輸至PLC進行控制麥壓閥門開啟度大小,麥汁流量計量及傳輸至PLC進行充氧空氣流量理想值計算判

5、斷,,,,,,,三、設備組成,三、設備組成,充氧控制部分,空氣流量調節(jié)閥（如圖46.9%）：一般閥門開啟度在15%-50%之間運行時控制精確度最高，若閥門 開啟度小于15%要檢查空氣壓力是否過大、麥汁壓力是否過小及

6、 麥汁流量過低（冷卻快結束除外） 閥門開啟度大于50%要檢查空氣壓力是否過小、麥汁壓力是否過 大及麥汁流量過大（冷卻開始除外）,麥汁壓力調

7、節(jié)閥（如圖90.0%）：這只閥顯示的為閥門關度不是開啟度，如圖閥門關了90%實際閥 門開啟度為10%（本閥門調節(jié)范圍為0%-90%之間調節(jié)，不會關至 100%及停氣及氣管斷裂時閥門

8、也不會關閉因為關死后會導致麥汁 薄板損壞確保設備安全，）,四、工藝原則學習,1、麥汁充氧工藝原則T/0106-01-1-08,1、定義及主要目的1.1定義：向冷麥汁中添充空氣或氧氣，使麥汁中含有一定量溶解氧，以滿足酵母生長代謝的需要。,2、關鍵質量控制標準,注：（1）工廠空氣添充量在目標范圍內選擇一個值做為

9、本工廠目標值，進行控制。（2）空氣流量統(tǒng)一采用標準狀況下，即壓力0.1MPa，溫度20℃（溫度及壓力補償，實際的流量需要進行一個計算才能達到標況下的流量）。（3）麥汁溶解氧以添加酵母前發(fā)酵罐內的麥汁溶解氧為準。,四、工藝原則學習,3.2、 影響麥汁的溶解氧的主要因素3.2.1 影響麥汁飽和溶解氧的主要因素包括麥汁濃度、冷麥汁溫度、麥汁管道壓力、壓縮空氣的壓力。在確定麥汁濃度和冷卻溫度下，主要影響麥汁溶解氧是麥汁管道壓力和壓縮空氣

10、壓力，而其中充氧點后麥汁管道壓力是影響飽和溶解氧的最大因素。3.2.2 在確定麥汁濃度和冷卻溫度下，麥汁管道壓力和壓縮空氣壓力越高，麥汁的飽和溶解氧越大。對于充氧的目標值較飽和溶解氧值越小，溶解到麥汁中氧氣分子阻力越小，在一定的穩(wěn)定時間內（麥汁輸送管道），溶解于麥汁中的氧氣越穩(wěn)定,四、工藝原則學習,視鏡乳白色且氣泡細膩，溶氧效果較好,視鏡呈暗黃色且氣泡較大，溶氧效果一般,,觀察此處視鏡,4、關鍵過程控制點4.1麥汁溶解氧控制標準

11、 麥汁溶解氧影響到酵母峰值，主酵降糖速率，成熟度和醇酯的含量。麥汁溶解氧越高（↑），酵母峰值越高（↑），主酵降糖速率越快（↑） ，成熟度越好（↓） ，高級醇越高（↑） ，酯越低（↓）。為保證發(fā)酵罐滿罐的溶解氧均勻一致，在麥汁充氧過程重點控制每批麥汁的空氣填充量，根據(jù)工廠發(fā)酵過程實際表現(xiàn)，工廠麥汁的空氣填充量目標值可進行調整。每批麥汁空氣填充量波動范圍在±0.0002 m3/hl。麥汁充氧過程的均勻穩(wěn)定控制直接關系到發(fā)酵

12、罐滿罐的溶解氧穩(wěn)定一致。我們抽取一批次經(jīng)典麥汁對其穩(wěn)定性進行判定：,穩(wěn)定性符合要求！,四、工藝原則學習,4.2麥汁充氧工藝控制為滿足麥汁充氧目標值，麥汁充氧工藝控制重點包括：均勻控制充氧量和提高添充的氧氣穩(wěn)定溶解。,4.2.1均勻控制充氧量 麥汁的空氣填充量對應的是兩個運行參數(shù)：空氣流量m3/hr和麥汁流量hl/hr。工廠將工藝要求的空氣填充量轉換為運行控制標準，作為過程控制的衡量和分析參數(shù)。麥汁的空氣填充量m3/hl

13、=空氣瞬時流量m3/hr÷麥汁瞬時流量hl/hr例： 工廠每批冷麥汁量為580 hl 每批麥汁冷卻時間50分鐘 麥汁瞬時流量=580×60÷50=696hl/hr 工廠麥汁的空氣添充量目標值0.0084m3/hl則 每批麥汁控制的空氣瞬時流量=0.0084×696=5.84 m3/hr我公司經(jīng)典控制標準計算：540*60/51*0.017=10.79m3/hr,

14、四、工藝原則學習,工廠需配備麥汁流量計、空氣流量計、溫度和壓力補償、數(shù)字計算器和空氣調節(jié)閥。麥汁瞬時流量發(fā)生輕微變化時，通過PLC控制空氣調節(jié)閥，使麥汁的空氣添充量達到目標值。提高空氣填充量精度的前提，是壓縮空氣的壓力和麥汁管道的壓力穩(wěn)定一致。若空氣壓力或麥汁管道壓力發(fā)生大幅波動，麥汁的空氣添充量將引起波動，同時還會對氧氣在麥汁中溶解的穩(wěn)定性造成影響。 麥汁充氧配備渦街流量計，流量計安裝位置應在壓力表、無菌過濾器、閥門等儀表部件

15、的下游，將計量的損失減少到最小，安裝于充氧點的上方，距離為45厘米，可采用單向閥（壓力衰減≤0.01MPa）避免麥汁反壓回流量計。流量計兩側管道光滑，無堆積焊，避免導致計量誤差。如圖示：,四、工藝原則學習,4.2.2提高添充的氧氣穩(wěn)定溶解,影響麥汁中氧氣穩(wěn)定溶解主要因素：,4.2.2.1充氧壓縮空氣氣泡大小提高添充麥汁中氧氣的溶解率，充氧空氣氣泡要小，保證氧氣充分與麥汁充分融合，通過目視鏡觀察，呈乳白色效果。充氧器設備采用文丘里形式

16、,使用128孔充氧器，充氧點的孔徑小于1mm，將壓縮空氣制作成細小氣泡，使氧氣在麥汁溶解更容易。充氧器后需配備靜態(tài)混流器，其作用是將氧氣和麥汁在靜態(tài)混流器形成湍流，提高麥汁中的氧氣穩(wěn)定溶解。麥汁充氧器垂直安裝。,四、工藝原則學習,4.2.2.2麥汁管道壓力充氧點后的麥汁管道壓力是影響麥汁飽和溶解氧的最大因素，而麥汁飽和溶解氧影響氧分子的溶解穩(wěn)定。因此需要設定合適麥汁管道壓力，并保持穩(wěn)定。麥汁管道壓力應控制大于0.1MPa，建議麥汁

17、管道壓力目標值控制在0.2MPpa，麥汁管道壓力控制過高，會影響麥汁冷卻時間，因此，麥汁管道壓力最好不超過0.4MPa。麥汁管道壓力目標值是選擇麥汁備壓閥的重要依據(jù)，麥汁管道壓力目標值的設定應考慮酵母添加時的壓力增加和麥汁輸送管路的壓力衰減。隨著進入發(fā)酵罐的麥汁增加，麥汁管道的壓力會逐漸增加，通常發(fā)酵罐內液位增加1米，麥汁管道的壓力會相應增加0.01MPa。采用麥汁管道備壓閥可穩(wěn)定麥汁的壓力，保持進入發(fā)酵罐每批麥汁的一致。麥汁管道備

18、壓閥選擇衛(wèi)生型，避免對CIP的影響 我公司麥汁管路設定壓力為0.27MPa，若麥汁壓力過高會導致麥汁冷卻時間延長（目前我們冷卻時間為55分鐘），壓力過低會導致每鍋麥汁壓力不一至不能保證每鍋麥汁溶解氧一至，故綜合考慮我們將麥汁壓力控制在0.27MPa,四、工藝原則學習,四、工藝原則學習,4.2.2.3充氧空氣壓力提高充氧空氣的壓力，也就是提高氧氣的分壓，有利于麥汁中氧分子的溶解。麥汁充氧的壓縮空氣壓力應高于麥汁管道壓力

19、0.2 MPa，并保持穩(wěn)定。例如：麥汁管道的壓力為0.15 MPa，充氧的壓縮空氣壓力應控制0.35Mpa。在充氧整個過程氣源壓力穩(wěn)定很重要。供給麥汁充氧的工藝用氣管路屬于高壓力用戶。應與低壓力工藝用氣管路分開，同時避免因其它設備如酵母罐備壓、糖化排糟時用氣大時導致充氧供氣發(fā)生壓力波動。對于已使用低壓力工藝用氣系統(tǒng)的工廠，可采用增壓空壓機方式，需配備緩沖罐，減少增壓空壓機啟動時造成的壓力波動。新建工廠麥汁充氧和酵母擴培系統(tǒng)應采用獨立

20、空壓系統(tǒng)，使用無油潤滑壓縮機，配備緩沖罐，可獨立實現(xiàn)管道CIP和蒸汽殺菌。麥汁充氧壓縮空氣需配備無菌過濾器，并配備在線蒸汽殺菌系統(tǒng)，使用的蒸汽無雜質，無異味。蒸汽殺菌時嚴格控制過濾器前后壓差，避免壓差過高導致?lián)舸?4.2.2.4停留時間適當延長充氧后麥汁進罐時間，有利于麥汁的穩(wěn)定溶解。麥汁充氧后到麥汁管道備壓閥，應保持10秒以上的穩(wěn)定時間。因此保證靜態(tài)混流器后到麥汁管道備壓閥有足夠的管道長度。例：麥汁冷卻流速70m3/hr，麥汁

21、輸送管道DN150，設定麥汁自靜態(tài)混流器后穩(wěn)定時間10秒，則從麥汁充氧點后到管道備壓閥的管道長度為V（麥汁流速）=70 m3/hr÷（0.152×3.14÷4）m2÷3600s/hr=1.1m/sL（穩(wěn)定管道長度）=1.1×10=11m如果麥汁管路長度不滿足，可采用U型管增加穩(wěn)定時間。公司長度應為：L=70 m3/hr÷（0.102×3.14÷4）m

22、2÷3600s/hr*10=24.76m（實際管路長度為28m）我公司充氧點至麥汁恒壓閥距離設計長度為28米實際麥汁自靜態(tài)混流器后穩(wěn)定時間：10/24.76*28＝11.3秒,4.2.2.5麥汁冷卻溫度麥汁冷卻溫度低有利于氧氣的穩(wěn)定溶解，青島啤酒麥汁冷卻溫度目標值確定范圍6.5-8.0℃，詳見工藝控制要求見T/0106-1-1-07《麥汁回旋沉淀與冷卻工藝原則》。,5、麥汁充氧系統(tǒng)CIP麥汁充氧器可隨麥汁管路CIP時進行

23、清洗，清洗充氧頭的CIP應配備過濾器，避免刷洗液含有雜質而堵塞充氧頭。包括麥汁充氧系統(tǒng)在內的壓縮空氣管路系統(tǒng)至少每半年進行一次CIP，配備麥汁充氧空氣緩沖罐的工廠，同時對緩沖罐進行CIP。,四、工藝原則學習,2、成熟度控制工藝原則T/0006-09-206,4.1.3麥汁充氧 麥汁充氧不足，會導致發(fā)酵不旺盛，雙乙酰、乙醛峰值雖不高，但后期酵母活力低，還原速度慢，酒液中雙乙酰、乙醛含量高。,3、發(fā)酵工藝原則T/0106-01-2-05

24、,3.2.2酵母生長除酵母活性外，主酵期間影響酵母生長的三個要素為麥汁a-氨基氮、麥汁充氧、冷凝固物排放。麥汁溶解氧對醇酯、成熟度有重要影響。麥汁溶解氧增加，酵母增值倍數(shù)增高，主酵降糖速度快，高級醇越高，酯類物質生成含量降低，醇脂比升高。,四、工藝原則學習,4、CIP工藝原則T0106-02-1-03,,工藝原則最低殺菌頻次為一周一次，停產2天使用前進行殺菌。,工藝原則要求整個管線刷洗，堿洗一年一次，蒸汽殺菌一季度一次。,,四、工

25、藝原則學習,3.10.1.3 CIP 工藝3.10.1.3.1蒸汽殺菌（建議每季度進行一次）3.10.1.3.2堿液清洗（建議每年至少進行一次）熱水沖洗→熱堿循環(huán)或浸泡30分鐘→熱水沖洗至pH與熱水一致→蒸汽殺菌優(yōu)先考慮堿液循環(huán)刷洗，如受設備限制，也可采取浸泡的方式，末端有堿液流出后開始計時。3.10.1.4 CIP步驟3.10.1.4.1蒸汽殺菌步驟：閥門及過濾器的拆洗安裝→用汽閥及排污閥的打開→蒸汽滅菌→壓縮空氣吹干→用

26、汽閥及排污閥的關閉→通風使用3.10.1.4.2堿液清洗步驟：關閉氣源→用氣終端打開閥門卸壓→用氣點取出過濾器濾芯→開始CIP→用氣終端確認沖洗干凈后排凈管路中的水→安裝過濾器濾芯→等待蒸汽殺菌3.10.1.5工藝要點（1）閥門及過濾器的拆洗：殺菌前根據(jù)管路實際配置對止回閥等閥門及過濾器進行拆洗，清洗干凈后再安裝進行蒸汽滅菌。（2）冷凝水的排放：排污閥需要徹底打開，排空后閥門開度以冷凝水剛能流出為宜。（3）殺菌結束后將過濾器濾

27、芯安裝好，進行在線殺菌。在線殺菌時，過濾器上游蒸汽壓力控制在（0.12～0.15）MPa，下游蒸汽壓力維持在（0.10～0.13）MPa，殺菌時間30 分鐘。殺菌過程中保證濾芯前、后壓差不超過0.03 MPa，且蒸汽壓力平穩(wěn)。殺菌后必須吹干。濾芯也可在化驗室進行濕熱滅菌，濕熱滅菌溫度為121℃，20 分鐘。（4）殺菌結束后必須吹干工藝用氣管路，二氧化碳用氣終端純度達到工藝要求，工藝用氣要分別進行口味品評。（5）殺菌用蒸汽需經(jīng)過過濾器