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啤酒酿造装置生产过程中的技术总结

2019-11-18张星朱景洋

丝路视野 2019年3期
关键词:清洁生产工学结合

张星 朱景洋

摘 要:我院啤酒酿造生产装置于2014年4月投产,投产至今已累计生产原浆大麦鲜啤酒7000L,本文通过对生产过程中容易出现的问题进行有针对性的总结,结合我院装置对啤酒生产的前期准备、麦汁制备、麦汁发酵三个主要过程的技术要点加以总结概括,总结出一套切实可行、行之有效的生产经验,大大提高了生产效率、降低了生产成本,使产品的质量得到进一步提升。

关键词:啤酒生产 生产性实训 清洁生产 工学结合

我院啤酒酿造生产装置于2014年4月投产,投产至今已累计生产原浆大麦鲜啤酒7000L,是我院化工工艺专业学生进行综合性生产实训的重要组成部分。在生产过程中,师生共同研究,发扬精益求精、执着专注的工匠精神,努力做到“做中学”,深化工学结合,将生产操作与理论知识结合起来。根据啤酒生产操作工艺规程,结合学院实训室现状,总结出一套切实可行、行之有效的生产经验,大大提高了生产效率、降低了生产成本,使产品的质量得到进一步提升。

啤酒生产过程的总体原则是保障安全生产、清洁生产、高质量生产。啤酒酿造的过程按生产周期可分为前期准备、麦汁制备和麦汁发酵三个过程。前期准备主要包括生产线的检查与洗涤、发酵罐的清洗消毒;麦汁制备过程包括麦芽粉碎、糖化、过滤、煮沸、悬沉以及冷却;麦汁发酵包括前发酵、后发酵以及贮酒。每个过程环环相扣,相互衔接,都会对产品质量造成直接影响。现根据装置投产以来的生产运行情况,结合生产实训特点,将重点过程操作经验总结如下:

一、前期准备阶段

生产前期准备阶段的任务是对生产线进行全面检查,保证管线、阀门、设备以及制冷系统能够正常运行,同时对生产管线和发酵系统进行清洗消毒,保证生产环境清洁无菌,一般于投产前一至两天进行。前期准备阶段应当注意的问题有以下几个方面:

(一)生产之前应用沸水将设备、管线进行清洗消毒,防止管内及换热器内麦汁积液长时间积存导致变质产生异味,影响产品的质量。

(二)蒸汽加热器内水源为自来水,硬度较高,连续使用会导致水中杂质沉积于蒸汽发生器储水罐底部造成堵塞,影响正常使用,应定期开启发生器底部的排水阀,排出罐底杂质。生产操作中若因杂质堵塞导致发生器不能正常使用,无法为设备提供蒸汽会影响生产进度。

(三)糊化罐、糖化罐、煮沸罐生产过程中都需要蒸汽加热,生产之前应将三个罐底部的疏水阀拆卸下来进行清理,防止生产过程中由于疏水阀内杂质过多导致无法正常排出冷凝水,大大降低加热速率。

(四)发酵罐消毒时应按四步消毒法进行,操作时注意阀门开启顺序及应当开启的相应阀门位号,不能错开或漏开。漏开阀门会造成憋泵,损坏管线、阀门和泵,错开阀门可能造成两种消毒液混淆,既污染消毒液,又影响消毒效果,可能对后续的发酵过程造成不良影响。

二、麦汁准备阶段

麦汁准备阶段的任务是将粉碎的大麦芽加入适量水,通过加热糖化、过滤、煮沸悬沉等过程将麦芽中的淀粉分解,糖类转化到醪液中,并冷却到一定温度为麦汁发酵做准备。麦汁准备阶段应当注意的问题有以下几个方面:

(一)糖化罐逐步加热升温过程中需持续开启罐内搅拌器,防止固体麦芽沉积于罐底部导致局部温度过高,出现热点,影响淀粉分解率,也会由于温度显示比实际偏高对操作者造成误导。醪液静止过程是淀粉分解的过程,此时要将搅拌关闭,防止由于搅动剧烈造成分解不完全,使麦汁糖度偏低。

(二)麦汁过滤采用抽滤法,醪液进入过滤罐后要及时打回流,谨慎控制麦汁流量,保持麦汁清澈无固体物质,过滤罐麦汁清澈程度直接决定了产品中固体杂质的含量,若杂质含量过多,可能会进入产品中,对啤酒口感和外观造成较大影响。过滤过程中要缓慢调节过滤泵频率,防止固体物质大量进入后续生产过程。

(三)过滤罐麦汁过滤完毕后,需要及时将罐内麦糟清理,防止麦糟冷却后附着于管内壁及过滤板上,使罐内产生异味并对后续生产造成影响。清理麦糟的过程需手动进行,操作人员要小心清理,防止罐内过滤板及搅拌器被破坏。

(四)煮沸过程中蒸汽加热阀门不宜开得过大,防止麦汁过热溢出造成烫伤事故以及造成原料损失、污染设备及室内地面环境遭到破坏;也不宜开得过小,导致麦汁不能维持沸腾状态,啤酒花和麦汁不能充分接触。确定阀门开关大小的基本原则是既要维持麦汁处于沸腾状态,又要防止热麦汁溢出。煮沸过程中若测得麦汁实际糖度偏低,可适当延长煮沸时间,直至糖度符合要求。

(五)悬沉结束后应将底部排污阀间歇性打开一至两次,排出部分热凝固物,以防止固体杂质进入发酵罐影响酵母活性。开启悬沉罐至发酵罐管路之前应当再次检查排污管路是否关闭,防止悬沉罐排料阀打开后麦汁直接排入废液管道,造成原料浪费、消耗劳动力。生产过程中曾出现过因为指导老师临时不在现场,学生粗心操作导致麦汁排出的情况。

(六)生产过程中应及时检查各活动接管的管卡是否连接密切,如果出现松动或轻微漏液的情况应及时将管卡卸开重新安装,防止由于管路压力过大造成管卡被喷开,使管内液体喷出造成较大的安全事故。生产过程中曾经出现由于管卡连接不紧,承受不住管内物料的压力喷出的情况,对操作人员的人身安全和操作环境造成较大影响。

(七)啤酒生产过程为半连续生产,每个罐内物料排出后应及时进行冲洗,尤其是煮沸罐和悬沉罐,罐底有大量热熔物,如不及时冲洗,固体杂质冷却后会粘附于罐底部,产生异味影响麦汁质量。

三、麦汁发酵阶段

麦汁发酵阶段是酿造啤酒的关键阶段,此阶段的任务是通过控制发酵罐温度、压力,使麦汁在酵母的作用下进行发酵过程,将麦芽糖转化为酒精,得到具有麦香味的原浆大麦啤酒,发酵过程直接决定了产品的口感和质量。麦汁发酵过程应注意的问题有以下几个方面:

(一)发酵灌进酵母是关键过程,必须要保证发酵罐、连接管路、阀门、管卡的无菌环境,进入酵母之前先将发酵罐进行四步消毒处理,连接管路、阀门及薄板换热器用沸腾水循环消毒20分钟以上,管卡接口处用75%酒精清洗消毒之后方可进入酵母。如果洗涤消毒不彻底,酵母容易染菌,影响发酵过程。

(二)进入发酵罐的酵母可以是干酵母也可以是湿酵母。啤酒生产初期,由于对操作过程不熟悉,进入酵母从发酵罐的上阀进入,由于上阀进入罐内连接一个喷淋器,酵母液黏度较大造成喷头堵塞,管路压力过高使管卡冲开。

(三)前发酵过程是麦汁糖度逐渐下降的过程,在前发酵期内,要严格控制发酵罐内的温度及压力,每天监测麦汁糖度的变化情况,当糖度将至4.3—4.7范围内时,应及时调节发酵罐内压力,控制酵母进入后发酵阶段。

(四)发酵过程要控制发酵罐内的温度,尤其是贮酒阶段,温度应维持在0℃左右。如果制冷机长时间连续工作但冰水罐温度不能降至要求温度,说明制冷机内氟利昂蒸发量较大,需补充氟利昂。同时要随时注意冰水罐内酒精溶液的液位,如果酒精溶液量过少会导致冰水罐温度上升,制冷机长时间连续工作,影响其使用寿命,当液位低时应补充新鲜酒精溶液。一般控制冰水罐液位不低于50%。

(五)麥汁进入发酵罐后,应及时对薄板换热器进行洗涤,以保证换热器内清洁,避免堵塞,换热器洗涤过程包括正冲和反冲,麦汁进入发酵罐之前应用循环沸水将换热器及管线正冲,麦汁进入发酵罐后,用清水将换热器先正冲,后反冲,保证薄板内部波纹缝隙处的清洁。

(六)生产过程中应保证水、电的连续供应。如果停水则不能正常生产,也会对生产线的清洗消毒、热麦汁冷却造成影响。麦汁发酵过程中如果断电则不能维持发酵罐内的低温,停电时间过长发酵罐内温度升高使发酵过程不受控制导致啤酒质量变差。

除了上述内容以外,在啤酒生产过程中教师要以身作则,指导学生要充分发扬严谨细致、专注负责的工作态度,将清洁操作、规范操作的标准落实到生产的每一个细节当中,将安全生产、优质生产的理念通过言传身教传递给学生,深化工学结合,为即将走上就业岗位的学生留下难忘的生产实训经历。

参考文献

[1]查国硕.工匠精神的现代价值意蕴[J].职教论坛,2016,(07).

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