啤酒麦汁压滤机浸出物损耗

采用聚丙烯滤板、薄层低压过滤的新型麦汁压滤机正逐步被越来越多的啤酒生产企业所接受。 许多现代化的大型啤酒集团，如荷兰的 Heineken、巴 西的 Brahma、德国的 Kronenburg，我国的珠江啤酒、 重庆啤酒、温州金狮等，都选择了采用麦汁压滤机进行麦汁过滤。新型全自动麦汁压滤机具有以下几方面的优势：

①提高生产效率。采用薄层过滤，过滤速度快、洗糟 水用量小，适合生产高浓度麦汁。

②降低生产成本， 获得较高的收得率。采用麦汁压滤机，需将麦芽精细 粉碎，而颗粒精细的粒度增大了糖化反应的比表面积， 从而提高糖化收得率。同时，适应不同的辅料，采 用麦汁压滤机，大米、小麦、玉米淀粉等辅料，甚至 糖浆的增加对过滤的速度和时间均没有明显的影响， 投料量较灵活。不带隔膜的厢式麦汁压滤机可设置活 动过滤盲板，适应不同的投料量。

③提高产品质量。 进料、过滤、洗糟过程中，糖化醪液与麦汁均处于密 闭环境，降低了麦汁过滤过程中的氧化作用。麦汁含 脂肪酸少，浊度低。

④改善生产环境。聚丙烯材料具 有良好的保温性能，散热较过滤槽大大降低，减少能 耗的同时改善了车间环境。麦糟含湿率降到 73% 左右 （过滤槽约为 85%），减少运输费用和对环境的污染， 特别是对于烘干麦糟，可降低干燥麦糟和进行废水处 理所需要的成本。⑤易保养维护，CIP 清洗只需要在 60 ～ 80 批次进行一次即可。实现全自动化操作，劳动 强度低。占地面积小且形状规整。 浸出物损耗是衡量酿造生产工艺管理水平的一个 很重要的指标，糖化阶段的浸出物损耗占酿造总浸出 物损耗超过 30%，糖化阶段的浸出物损耗主要发生在 麦汁过滤过程，主要是麦糟中的残留糖分，包括可洗 出残糖和不可洗出残糖。

本实验结合湖南珠江啤酒有限公司实际生产情况，通过尝试不同生产工艺条件， 以期降低麦汁过滤过程的浸出物损耗。 实验主要考察麦糟中可洗出残糖水平，通过测量 麦汁压滤机不同位置取样麦糟挤出液残糖，来衡量麦 汁过滤过程浸出物损耗情况。麦糟挤出液残糖测定方法：于麦汁压滤机不同位置（前、中、后、左、右、上、 下）取麦糟样（约 300 g 左右），用纱布包裹后用手挤压，挤出液经硅藻土过滤处理后、， 用 Anton Paar 啤酒分析仪测得糖浓度数据。洗糟水残糖可以反映洗糟水对麦糟糖分洗出的能 力，洗糟水残糖的测定方法：在麦汁压滤机出口处取 洗糟水样，经硅藻土过滤处理后，用 Anton Paar 啤酒 分析仪测得糖浓度数据。 麦汁压滤机不同位置糟层厚度的情况，反映装机 是否均匀，板框数量与装机量的匹配情况，糟层厚度 的测量使用游标卡尺。麦糟含水量是衡量麦糟残留糖分的另一个重要指 标，麦糟含水量使用快速水分分析仪测定。

压滤机板框数量的确定

压滤机需兼顾不同品种糖化醪液的实际装机量，确定最终过滤板框数量。板框数量多，则相对装机量小、滤 层薄、过滤速度快，但可能因为糟层形成短路通道， 洗糟水未完全经过糟层直接流出，导致洗糟不彻底， 增加浸出物损耗；板框数量少，则相对装机量大、滤 层厚、过滤阻力大，过滤、洗糟速度慢，时间长，降 低生产效率。一般以装机量最大的醪液品种实现 95% 的相对装机量为宜。

装机速度

糖化醪液泵的输出决定装机速度。装机过程不宜 过快，否则会因为排气不彻底，导致麦汁吸氧；同时 可能造成压滤机近，远端板框装机不均匀，影响过滤、 洗糟效果。确定装机时间为 5 min 时，测得压滤机不 同位置麦糟糟层厚度。压滤机不同位置糟层厚 度接近，说明压滤机不同位置装机均匀，过滤、洗糟 过程平稳。

结果分析：

①采用上进下出洗糟路径时，因为流向、 重力的原因，上部远进水角经过的洗糟水量相对较少， 某些位置洗糟效果相对较差，导致上部远进水角麦糟 挤出残糖最高，下部出水角，远出水角麦糟挤出残糖 较低，其中远出水角相对高些，上部进水角麦糟挤出 残糖较低。

②采用下进上出洗糟路径时，因为重力原因， 洗糟水需要将整个麦糟腔室填满，方能从上部流出， 上部远出水角经过的洗糟水量相对增加，洗糟效果改 善。上部出水角，远出水角麦糟挤出残糖较高，下部 进水角，远进水角麦糟挤出残糖较低。

③采用两进两 出洗糟路径时，因两进水口，两出水口为垂直方向分布， 因为重力原因，下部进水口相对进水压力较大，下部 出水口相对出水阻力较小，大多数洗糟水流路径为下 进下出，导致上部糟层洗糟效果不理想。

洗糟过程路径转换方案的选择

因为单一洗糟路径的局限性，考虑在洗糟过程 中转换洗糟路径以改善洗糟效果。设计有以下方案：虽然方案 2 的洗糟水最终残糖比方案 1 低，但 方案 2 的麦糟挤出残糖却比方案 1 要高出很多，表明 麦糟中糖分并没有被充分洗出。从洗糟水取样残糖结 果看，方案 2 洗糟水残糖在 30 000 L 时相对前一个取 样点 25 000 L 时有明显的降低，而方案 1 的洗糟水残 糖降低比较均匀。结合板框结构分析原因，方案 2 在 28 000 L 洗糟路径转换时，洗糟水经过糟层的流向发 生反转，可能造成形成好的糟层破环，形成短路通道， 影响洗糟效果，而方案 1 虽然转换洗糟路径，但洗糟 水经过糟层的方向并没有发生改变，没有对糟层产生 大的影响，而转换的路径对 D-A 路径时的远出水端 （B 角）麦糟挤出液残糖有所改善。

洗糟水压力的影响

提高洗糟水压力，可以加快洗糟速度，缩短洗糟 时间，提高设备利用率。分别考察 80 kPa、100 kPa、 120 kPa 三个不同水平洗糟水压力时的洗糟效果，不同的洗糟水压力对麦糟挤出残糖 和洗糟水残糖影响不明显，但较高的洗糟水压力在洗 糟时将糟层压得更紧实，卸糟后，测得糟层的含水量 也更低，也降低了浸出物损耗。 6 洗糟水温的选择 洗糟水温控制在（78±1）℃。洗糟水温太低， 糟层黏度增加，阻力增加，洗糟不彻底，同时降低煮 沸前混合麦汁的温度；洗糟水温太高，不仅破坏酶的 活性，同时导致未糊化的淀粉继续糊化，使得黏度提高， 洗出较多有害成分。

压滤机后缓冲罐液位的影响

参考压滤机平衡管入后缓冲罐位置选取两个不同 的缓冲罐液位水平，跟踪麦糟挤出残糖情况。结果发现， 后缓冲罐液位控制高过平衡管入口时，麦糟挤出残糖 高，洗糟流速降低，分析原因是因为后缓冲罐液位高 于平衡管出口时，额外增加洗糟阻力，液位控低时， 平衡管出口处于排空状态。

结论

本实验通过考察麦汁压滤机一系列工艺设定参数， 条件的变化对麦糟挤出液残糖和洗糟水残糖的影响， 获得优化后的工艺。相对调整前，麦糟挤出液残糖和 洗糟水残糖都有明显的降低，但相对工艺要求仍然偏 高。不改变麦汁定容体积前提下，调整水料比，增加洗 糟水量的措施，能进一步降低麦汁过滤过程中的浸出 物损耗。