麦汁过滤的影响因素及措施
2015-09-10张凤英罗海燕
张凤英 罗海燕
摘 要: 麦汁过滤是啤酒生产中的重要环节之一,对啤酒的酒质、风味有着重要的影响。本文根据麦汁过滤的操作流程,针对过滤槽的过滤时间长短、头道麦汁OG值高低、过滤深耕次数、过滤残糖量高低等因素,对麦汁过滤影响进行分析,并结合实际提出解决措施,降低过滤的工作量,使操作条件最优良,提高产品质量。
关键词: 麦汁 过滤 影响因素 措施
麦汁过滤是啤酒生产中的重要环节之一,对啤酒的酒质、风味有着重要的影响,现代工业自动化普及,针对大型企业,以产量为目的,一般采用过滤槽进行麦汁过滤。然而,机械化麦汁过滤过程,往往存在一些不足,所以结合生产实际情况,对麦汁过滤操作过程中影响麦汁过滤的因素进行探讨,并提出相应的解决措施,使操作条件最优良,从而节约生产成本、降低过滤的工作量和提高产品质量,为企业创造更大效益。
1.麦汁过滤的原理及操作流程
麦汁过滤是啤酒糖化生产过程中的一个重要步骤,其目的是在啤酒糖化工艺结束后,用最短的时间将糖化醪液从原料溶出的物质与不溶性的麦糟分离,得到澄清的麦汁,并获得良好的浸出物收得率[1]。
1.1麦汁过滤的操作步骤
开始→启动过滤槽→预热→铺水→进醪液→进料及浊循环→浊循环→头道麦汁→道麦汁→检测残糖→热水顶浊循环管道→回收弱麦汁→排空排糟→冲洗→排空→数据记录→结束。
2.影响麦汁过滤的因素
2.1过滤槽过滤时间长
过滤槽过滤时间长短直接影响麦汁过滤效果强弱,分析影响过滤时间的因素主要有以下几方面:①麦芽粉碎的粒度过细,在麦芽粉碎过程中,设备长时间运行,粉碎辊之间的距离发生变动,麦芽粉碎粒度过细,形成的糟层越紧密,麦汁过滤时越困难,导致麦汁过滤时间增长。②糊化醪的温度過高,在进行糊化锅投料过程中,由于料水比量大,造成凝胶休止温度高,使淀粉酶失去活性,造成物料中淀粉和的分解不彻底。升温作用,醪液黏度高,过滤时困难,造成过滤时间延长。③醪液的黏度增强,一方面,在生产过程中,由于投料过程为全自动化,在原料出仓时出现出仓物料过多,造成料水比偏大,造成醪液糖度高、黏度强,过滤困难,从而影响过滤时间偏长,另一方面,由于原料的增加,从而形成的糟层越厚,麦汁的渗透能力减弱,造成麦汁过滤时间长[2]。④过滤槽铺水的温度过低或过高,当顶水温度低于60℃时,加上长时间的过滤,会使醪液滤过的麦汁温度进一步降低,使麦汁容易污染杂菌而发生酸化,所以,应该使用较高的顶水温度。但是,如果顶水温度太高(超过80℃),也会出现问题。一方面,会使醪液中存活的α-淀粉酶很快失活,不能继续对淀粉进行作用,另一方面淀粉糊化凝集作用,使糟层厚度增加,影响麦汁过滤时间。⑤洗糟水的温度太高,洗糟水温度不宜过高,否则易洗出大量黏性物质,同时导致麦糟中的部分淀粉溶解和糊化;洗糟水温度也不宜过低,否则易造成黏度上升,过滤困难,残糖洗不干净,麦汁浑浊[3]。
2.2头道麦汁原麦汁浓度(OG值)低
在麦汁过滤过程中,如果头道麦汁的OG值过低,就会影响整个过滤的效果,分析原因主要有以下几方面因素:①原料出仓量不足,在生产过程中由于投料过程为全自动化,原料出仓时物料结块会发生出仓物料不足现象,造成料水比偏小,醪液浓度低,影响头道麦汁OG。②糖化休止温度高,由于料水水温高,造成糖化休止温度高,使麦芽中的酶失去活性,造成物料中淀粉的分解不彻底,醪液的浓度降低,从而影响头道麦汁OG。③启动生产第一锅未加料或加料不足,在啤酒生产工艺要求中添加弱麦汁投料、热凝固物洗糟来提高收得率,但每次启动生产第一锅时,由于无弱麦汁和热凝固物投于生产,按照正常的出仓程序,得到的醪液浓度降低,头道麦汁的OG偏低。
2.3麦汁过滤深耕次数的影响
在麦汁过滤过程中,过滤的深耕次数对结果影响明显,分析影响过滤深耕的原因有以下方面:①β葡聚糖含量过高,醪液本该过滤时,没有及时过滤,造成在糖化锅的时间太长,导致β葡聚糖含量过高,黏度高,过滤时间一长,麦糟糟层越来越紧,麦汁过滤流速会渐渐慢下来,使麦汁过滤困难。一旦过滤槽停止流速,过滤槽将自动进行深耕操作。②麦汁的浊度过高,麦芽溶解度差,麦芽粉碎过粗,过滤槽负荷过大,浊循环时间不够,过滤流速大,洗糟温度过高,耕糟太深,都会引起麦汁浑浊现象的发生。浊度升高,过滤槽将自动进行深耕操作。③麦糟层疏松度不好,使用的原料品种不同,麦芽粉碎过细,糖化醪液温度过高,过滤槽温度低,都会引起麦糟层的疏松度。当麦糟层疏松度降低时,麦汁过滤流速减慢,浊度升高,过滤槽自动进行深耕操作。
2.4过滤残糖高
洗糟是过滤的第二阶段,对麦汁进行连续洗糟,洗糟水量一直供给,过滤槽没有缓解的余地,造成洗糟麦汁浓度波动大,洗糟不彻底,直至洗糟结束时,麦糟中还存在大量残糖。
3.影响麦汁过滤因素的解决措施
3.1麦汁过滤时间长的解决措施
针对麦汁过滤时间长,根据现场分析可以通过以下途径解决:①检查粉碎辊辊间距,发现偏辊及时调整,防止麦芽、大米粉碎过细,影响出汁困难。②适当调节投料水温度,在糖化锅投料过程中,及时关注投料水温度,当发现投料水温度过高,在转冲洗阶段对投料水温度进行控制,调大供冷水阀,调小供热水阀,从而保证蛋白质休止温度合适,避免糖化休止温度高。如果是供冷水的泵或阀损坏,及时通知维修进行处理。③控制原料的投料量,当原料出仓过多时,投料过程中进行留料操作,到现场确认估算料仓中的物料量,根据仓内剩余量及时将投料系统停止,避免投料过多。如果留料没成功,则增加投料水量,满足合适的料水比,避免收得率受影响,同时在麦汁过滤时增加头道麦汁的过滤量,从而保证浸出物损失少。过滤槽进醪要注意保持糟面的平整性及糟层厚度的均匀,不可有厚薄不均的现象。送醪前一定要在糟内顶入热水,水应盖没假底网板,这样不仅可以驱除假底下的空气,而且对醪液有一种承托的作用,可以保证醪液的均匀分布。④提高热水温度,为保证麦汁滤速,在保证麦汁质量的情况下,最佳的麦汁过滤温度应控制在75℃~78℃(冬季可以适当控制高),在过滤槽铺水前10min,关注热水罐温度,如果温度低,则利用储能罐热能进行热交换操作,从而达到合理的铺水温度。
3.2头道麦汁OG低的解决措施
针对头道麦汁OG低的问题,可以通过以下方式解决:①减小该仓的提前量或调节出料阀开度,原料出仓量不足时,根据差量适当减小该仓的提前量,使出仓量达到标准量;如果原料出仓流速小时,到现场适当调大出料阀的开度,将结块的物料排出,并与inside人员保持联系,防止流速大造成堵料事件发生。②调节投料冷、热水供给阀开度,糖化锅投料结束转冲洗时,糖化锅温度远高于蛋白质休止温度,适当调大冷水供给阀开度,调小热水供给阀开度,开度的大小根据温度差调节,保证投料水温达到蛋白质休止温度。
3.3解决深耕次数的措施
针对深耕次数问题可以通过以下方式解决:①避免糖化锅等过滤槽,通过及时检查粉碎辊辊间距,适当调节投料水温度,醪液的黏度合适,保证铺水温度(80℃)、洗糟水温度(75-78℃)来控制麦汁过滤时间正常。②稳定麦汁浊度,选择质量好的麦芽;定期检查粉碎辊辊间距,发现异常及时调整辊间距。觀察麦汁过滤流速是否正常,流速过大,及时在配方中调整为正常麦汁过滤流速。麦汁浊循环的时间不宜太长,浊度合适。③通过顶水法和耕糟法增大麦糟层的疏松度。将麦汁排出阀关闭,从底部通入78℃热水,通过麦汁排出管顶进,使麦糟表面溢出10-15cm的水,这样可使麦糟疏松,然后打开阀门开始打回流,待麦汁清亮后流入煮沸锅内,或者打开耕糟电机,将耕糟电机先升到最高点(750mm),再降到300mm,启动刮板电机进行缓慢耕糟;缓慢耕糟,一方面不会破坏麦糟层,另一方面可以使麦糟疏松,然后打开相关的打麦汁阀门使麦汁流入煮沸锅。
3.4解决残糖浓度的措施
现代工艺采用分段洗糟的形式进行洗糟,洗糟水量根据工艺要求应有一定的限度,残糖的多量回收固然可以提高原料利用率,但洗糟过度,会将麦壳中的有害成分,如多酚、色素类物质大量洗出,对啤酒的口味和保存期不利。此外,过多地洗糟会使煮沸锅混合麦汁浓度降低,要用大量的热能,这对能源消耗也是不利的。一般最终残糖控制在1.5°P左右较好,最好不超过2°P,不低于1°P。
4.结语
针对生产过程中麦芽的粉碎度是否合适、过滤流速是否合理、过滤时间是否足够、过滤的温度是否正常、头道麦汁浓度的波动是否稳定、麦汁的浊度是否正常(避免浊度高影响麦汁过滤质量)、洗糟水的温度是否足够高(75-78度)、过滤槽深耕次数是否正常等,对影响麦汁过滤因数进行分析,通过检查粉碎辊辊间距、适当调节投料水温度、控制原料的投料量、提高热水温度、控制热水水温等措施、解决麦汁过滤时间长;通过减小该仓的提前量或调节出料阀开度、调节投料冷、热水供给阀开度、原料出仓进行加料操作,解决头道麦汁OG低的情况;通过避免糖化锅等过滤槽、稳定麦汁浊度、增大麦糟层的疏松度,解决深耕次数是否正常的问题;通过洗糟对残糖的多量回收。同时针对实际操作要做到:操作人员在生产时必须穿戴好劳保用品,认真执行设备的保养和巡回检查制度,及时消除设备的事故隐患等,做到全方面强化麦汁过滤效果,提高产品质量。
参考文献:
[1]何国庆.食品发酵与酿造工艺学[M].北京:中国农业出版社,2001:3-5.
[2]逯家富,彭欣莉.啤酒生产实用技术[M].北京:科学出版社,2010:101-109.
[3]于丽萍.国外啤酒生产新技术概览[J].啤酒科技,2007,(04).