啤酒的过滤与灌装啤酒

关于啤酒的过滤与灌装啤酒一、啤酒的生物稳定性

过滤后的啤酒中仍含有少量的酵母等微生物，由于这些微生物的数量很少，并不影响啤酒清亮透明的外观，但放置一定时间后微生物重新繁殖，会使啤酒出现混浊沉淀，这就是生物混浊。把由于微生物的原因而造成啤酒稳定性变化的现象称为生物稳定性。要提高啤酒的生物稳定性，可以采用两种方法来解决：巴氏杀菌法或无菌过滤法。经过杀菌的啤酒生物稳定性高，啤酒保存期长，便于长期贮存和运输，但杀菌后容易造成啤酒风味损害，影响啤酒质量。无菌过滤法即采用无菌膜过滤技术，将啤酒中的酵母、细菌等滤除，经过无菌灌装得到生物稳定性很高的纯生啤酒，此技术是啤酒未来发展的一个重要方向。§7－1啤酒的稳定性第2页,共80页，2024年2月25日，星期天二、啤酒的非生物稳定性

啤酒在贮存过程中，由于化学成分的变化，对啤酒稳定性产生的影响称为啤酒的非生物稳定性。啤酒是一种成分复杂、稳定性不强的胶体溶液，贮存过程中，易产生失光、混浊、沉淀等现象。其原因是啤酒中的蛋白质、多酚物质、酒花树脂、糊精等高分子物质，受光线、氧化、振荡等影响而凝聚析出造成啤酒胶体稳定性的破坏。第3页,共80页，2024年2月25日，星期天最常见的非生物混浊是蛋白质混浊，啤酒的蛋白质混浊包括两种情况：1.冷混浊（也称可逆性混浊）啤酒遇冷（0℃左右）时变混，加热至20℃左右又复溶，这是一种受温度影响的可逆性混浊。2.氧化混浊（也称不可逆混浊）啤酒混浊后，加热也不能复溶，这是一种永久性混浊。冷混浊与氧化混浊之间有一定的关系，一般认为，冷混浊是氧化混浊的前体物质。第4页,共80页，2024年2月25日，星期天三、啤酒的风味稳定性

啤酒的风味稳定性是指啤酒灌装后，在规定的保质期内风味不变的可能性。啤酒的风味物质很复杂，有高级醇、醛类、酸类、酯类、含硫化合物及连二酮类、酒花溶出物等。啤酒的风味物质在氧、光线、加热等条件下易发生化学变化，从而会引起啤酒风味的改变。提高啤酒风味稳定性的措施有：生产过程中防止氧的摄入；控制糖化醪pH5.5左右，麦汁pH5.2左右；冷热凝固物彻底分离；麦汁煮沸强度不低于8％～10％；啤酒的杀菌的Pu值不宜过高，以控制在15～20为宜；减少运输中的振荡、贮藏中的高温及日光照射；保证生产过程中容器、管道的卫生等。第5页,共80页，2024年2月25日，星期天三、啤酒的风味稳定性

啤酒老化机理氧和氧化

1、氧和氧化对啤酒的损害（P302）

2、啤酒酿造中氧的损害

3、氧含量的控制（P306）第6页,共80页，2024年2月25日，星期天一、过滤的目的与要求目的去除悬浮物，改善啤酒的外观；提高啤酒的胶体稳定性；提高生物稳定性。要求过滤能力大；质量好，透明度高；酒损小，CO2损失少；不易污染、不吸氧、不影响啤酒的风味。§7－2啤酒的过滤与分离第7页,共80页，2024年2月25日，星期天

二、过滤原理与过滤方法1．原理图5-1过滤分离效应1－阻挡效应2－深度效应3－)静电吸附效应第8页,共80页，2024年2月25日，星期天2．过滤的方法与过滤介质方法滤棉过滤硅藻土过滤板式过滤机膜式过滤机离心分离法棉饼过滤法已被淘汰；目前使用最普遍的是硅藻土过滤法。过滤介质硅藻土、纸板、微孔薄膜和陶瓷芯等。第9页,共80页，2024年2月25日，星期天过滤的组合形式常规式硅藻土过滤机＋精滤机（板式过滤机）复合式离心澄清机＋硅藻土过滤机＋精滤机无菌过滤式离心澄清机＋硅藻土过滤机＋精滤机＋微孔薄膜过滤机主要用于纯生啤酒的生产。第10页,共80页，2024年2月25日，星期天3．啤酒过滤后的变化①色度：↓0.5～1.0EBC②苦味质:↓0.5～1.5BU③蛋白质:↓4%④CO2：↓0.02%⑤含氧量：含氧量增加，与操作方式有关。⑥浓度：略有些下降。第11页,共80页，2024年2月25日，星期天三、过滤机的形式与常用过滤设备的操作1．过滤介质①硅藻土用量一般为150-180g/HL.②珍珠岩一般适于麦汁过滤。③滤膜：如第12页,共80页，2024年2月25日，星期天2．硅藻土过滤机（P311）（1）常用设备预涂板框式过滤机（P311，预涂操作见p313）预涂柱式过滤机预涂式叶片式过滤机第13页,共80页，2024年2月25日，星期天预涂柱式过滤机（1）罐体（2）过滤棒（3）孔洞板（4）机盖（5）未滤液进口（6）已滤液出口（7）废渣出品（8）排气管道第14页,共80页，2024年2月25日，星期天（2）操作（p314）

一般先进行硅藻土预涂，再进行过滤。在过滤时不断添加硅藻土起到连续更换滤层的作用，以保证过滤的快速进行。分3次添加硅藻土。清洗杀菌用80-90C的高温水杀菌20-30min，杀菌后用冷水顶出热水，冷却过滤机。第一次预涂

200-300kPa压力下，将脱氧水或清酒与一定数量的粗循环土混合，循环预涂。粗土用量：700-800g/m2，占总量的70%左右。第15页,共80页，2024年2月25日，星期天（2）操作第二次预涂基本方法同上，采用细土，用量：1000g/m2，预涂层1.5-3mm厚，时间10-15min。连续补加硅藻土补土：中土2/3，细土1/3，用量：60-120g/100升啤酒。过滤结束用脱氧水将啤酒从下部顶出。清洗采用与过滤相反的方向清洗干净后，用80-90C的高温水杀菌20-30min。第16页,共80页，2024年2月25日，星期天（3）操作特点不断更新滤床，过滤速度快，产量大；表面积大，吸附力强，能过滤0.1～1.0μm以下的微粒；酒损低。第17页,共80页，2024年2月25日，星期天3．板式过滤机－－精滤过滤介质

纸滤板＝纤维（强度）＋石棉（吸附）＋硅藻土（渗透性）等过滤操作要点

过滤压差不超过0.13MPa第18页,共80页，2024年2月25日，星期天4．微孔薄膜过滤机——啤酒过滤新技术微孔薄膜是指用生物和化学稳定性很强的合成纤维或塑料制成的多孔膜。膜材料聚氨酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚碳酸酯、醋酸纤维等，膜厚度为0.02～1μm，多被固定在具有很大孔径的介质上使用。啤酒过滤时，一般先经离心机或硅藻土过滤机粗滤，再用膜滤除菌。第19页,共80页，2024年2月25日，星期天4．微孔薄膜过滤机膜材料特点

柔韧性好，成膜性好，适应范围广；机械强度不好，稳定性差，不耐高温，酸碱等；清洗条件苛刻。微孔薄膜过滤法的特点

1）过滤性能好，产品生物稳定性好，可以实现无菌过滤，主要用于无菌鲜啤酒。

2）有利于啤酒的泡沫稳定性，成品无过滤介质污染。

3）产品损失率少。第20页,共80页，2024年2月25日，星期天膜过滤操作要点膜孔径：0.8-0.45um。步骤：

1）杀菌：95C热水杀菌20min。杀菌水应先用0.45um膜过滤后用。

2）用无菌水顶出杀菌水，并加压检验。压差：孔径：3.0um，压差：＜0.071MPa

1.2um，＜0.085MPa

0.8um，＜0.114MPa

3）过滤

4）结束并杀菌。第21页,共80页，2024年2月25日，星期天膜过滤机的工作原理示意图1-暂存罐2-添加泵3-预过滤机4-循环泵5-热交换器6-膜过滤机7-循环管道8-滤液出口第22页,共80页，2024年2月25日，星期天无菌过滤流程：待滤啤酒→硅藻土过滤机→PVPP（聚氯乙烯醇聚吡咯烷酮）过滤机→纸板过滤机→膜过滤→缓冲罐→清酒罐第23页,共80页，2024年2月25日，星期天5．离心分离机原理利用不同的物质密度差异，在离心力场下离心力不同，将不同的物质分离。特点

酒损降至最低限度，无酒水混合之误；产品无污染，无风味损失，无过滤介质的排污，运转费用低；高速转动与空气磨擦生热，出口酒升温3.5C。酒液易产生冷混浊。设备易受泥浆阻塞，须停机清洗。第24页,共80页，2024年2月25日，星期天6．陶瓷膜过滤机陶瓷膜主要特点：

机械强度大，耐磨性好；

耐高温，适用于高温过滤过程；

使用寿命长，设备综合成本低，性价比高；

浓缩倍数高，降低水使用量，减少废水排放；

PH耐受范围宽，耐酸、耐碱、耐有机溶剂及强氧化剂性能好；

易清洗，可高温消毒、反向冲洗，适于除菌过滤过程；第25页,共80页，2024年2月25日，星期天6．陶瓷膜过滤机陶瓷膜过滤技术相对于硅藻土过滤技术优越性：

1.设备工艺简单2.操作方便3.再生方便4.劳动强度小5.能耗低6.膜使用寿命长7.过滤回收效率高。第26页,共80页，2024年2月25日，星期天6．陶瓷膜过滤机陶瓷膜设备主要应用领域：

发酵液澄清技术

纯生啤酒生产技术动植物提取物

酶反应（丙烯酰胺、对羟基苯苷氨酸等）

有机酸（赖氨酸、L-乳酸、柠檬酸、核苷酸等）

抗生素（青霉素、头孢菌素、红霉素、硫酸粘杆菌素、赤霉素、万古霉素等）发酵液过滤

茶叶浸提液澄清过滤

果汁除菌澄清过滤第27页,共80页，2024年2月25日，星期天第28页,共80页，2024年2月25日，星期天四、清酒罐基本要求

有光滑的内表面；用CO2

预压可达到绝对无氧。操作要点

清酒存放存放期：＜3d，温度：0℃，夹套冷却，充填系数：90～95%，装前CO2背压。洗涤每周酸洗1次，每隔1～2个月CIP清洗1次。第29页,共80页，2024年2月25日，星期天§7－3啤酒的灌装工艺过程：过滤好的啤酒从清酒罐分别装入瓶、罐或桶中，经过压盖、生物稳定处理、贴标、装箱成为成品啤酒或直接作为成品啤酒出售。熟啤酒：经过巴氏灭菌处理的啤酒。鲜啤酒：未经巴氏灭菌的啤酒。纯生啤酒：不经过巴氏灭菌，但经过无菌过滤等处理的啤酒。

第30页,共80页，2024年2月25日，星期天一、灌装的基本原则1．包装过程的基本原则⑴尽量减少氧的接触：应＜0.02～0.04mg/L。⑵尽量减少CO2损失。⑶严格无菌操作。第31页,共80页，2024年2月25日，星期天2．啤酒包装应符合以下要求：（1）包装过程中应尽量避免与空气接触，防止因氧化作用而影响啤酒的风味稳定性和非生物稳定性；（2）包装中应尽量减少酒中二氧化碳的损失，以保证啤酒口味和泡沫性能；（3）严格无菌操作，防止啤酒污染，确保啤酒符合卫生标准。第32页,共80页，2024年2月25日，星期天3．对包装容器的质量要求⑴耐压能承受一定的压力，包装熟啤酒的容器应承受1.76MPa以上的压力，包装生啤酒的容器应承受0.294MPa以上的压力。⑵易密封。⑶耐酸能耐一定的酸度，不能含有与啤酒发生反应的碱性物质；⑷遮光性强一般应具有较强的遮光性，避免光对啤酒质量的影响，一般选择绿色、棕色玻璃瓶或塑料容器，或采用金属容器。第33页,共80页，2024年2月25日，星期天二、灌装的形式与方法包装类型：瓶装桶装罐装第34页,共80页，2024年2月25日，星期天1．瓶装啤酒的包装流程

为了保持啤酒质量,减少紫外线的影响,一般采用棕色或深绿色的玻璃瓶。空瓶经浸瓶槽(碱液2～5％，40～70℃)浸泡，然后通过洗瓶机洗净，再经灌装机灌入啤酒,压盖机压上瓶盖。经杀菌机巴氏杀菌后,检查合格即可装箱出厂。第35页,共80页，2024年2月25日，星期天（1）啤酒瓶

玻璃瓶特点:能够清楚地看到内容物的透明性。外界的光线也很容易透过容器，导致内容物质变、劣化。如产生异味和褪色现象。国外实验现实，光线波长为406nm-500nm时，啤酒就会褪色直至发臭。(啤酒酒花中的葎草酮与硫化氢在光照下反应生成臭味物质。)第36页,共80页，2024年2月25日，星期天（1）啤酒瓶PET瓶（聚对苯二甲酸乙二酯）优点

高度透明，重量轻，启封后可再次密封，价格合理。缺点：

保气性差,在存放过程中，CO2逐渐减少。

增添涂层能改善保气性,但贮存时间也不能太长。不能预先抽空或巴氏杀菌，需采用特殊的灌装程序，以避免摄入空气和污染杂菌。第37页,共80页，2024年2月25日，星期天第38页,共80页，2024年2月25日，星期天（2）包装流程CO2

瓶盖↓↓啤酒瓶→选瓶→洗瓶机→验瓶→灌装机→压盖机→验酒→杀菌机→验酒→贴标机→装↑滤清啤酒箱机→瓶装熟啤酒第39页,共80页，2024年2月25日，星期天（3）操作步骤①空瓶的洗涤：洗瓶工艺要求：洗瓶工艺要求：瓶内外无残存物，瓶内无菌，瓶内滴出的残水不得呈碱性反应。洗涤剂要求无毒性。第40页,共80页，2024年2月25日，星期天洗涤剂要求

常用3%氢氧化钠第41页,共80页，2024年2月25日，星期天①空瓶的洗涤洗瓶机的主要结构进瓶和出瓶装置、载瓶架及载瓶盒、预浸泡槽、后浸泡槽、除标装置、清洗剂储槽和储水槽。主要工艺条件预热预浸泡：35-40C，再浸泡：55-60C，清洗剂：75-85C，热水：35-40C，冷水：20-25C。温差应逐步变化，相邻温差应小于25C，以防瓶子破裂．空瓶检验（见啤酒工业手册p510）第42页,共80页，2024年2月25日，星期天洗瓶机1-进瓶2、3、4-热水预热5-清洗剂预洗槽6-清洗剂槽7-冲标8-热交换器9-排标10-冲碱

11-冲标12-瓶底冲洗13-清洗剂外洗14、15、16-喷淋17-碱液搅拌18、19-喷淋20-出瓶第43页,共80页，2024年2月25日，星期天进瓶装置示意图第44页,共80页，2024年2月25日，星期天出瓶装置示意图第45页,共80页，2024年2月25日，星期天载瓶架和瓶盒第46页,共80页，2024年2月25日，星期天除标第47页,共80页，2024年2月25日，星期天②装酒要求装瓶要严格无菌操作主要工艺要求啤酒中C02控制在0.45％～0.55％之间；溶解氧含量小于0.3mg／L。第48页,共80页，2024年2月25日，星期天灌装的方法加压灌装法抽真空充CO2灌装法二次抽真空灌装法CO2抗压灌装法热灌装法无菌灌装法等。第49页,共80页，2024年2月25日，星期天灌酒机(P319)灌酒机的操作分长管型和短管型灌酒机第50页,共80页，2024年2月25日，星期天1、长管型灌装阀灌装操作（一，p322）第51页,共80页，2024年2月25日，星期天长管型的灌装阀灌装操作（二）第52页,共80页，2024年2月25日，星期天长管型灌装阀灌装操作（三）第53页,共80页，2024年2月25日，星期天灌装1第54页,共80页，2024年2月25日，星期天灌装2第55页,共80页，2024年2月25日，星期天灌装3第56页,共80页，2024年2月25日，星期天短管型（无导管）的灌装阀（P321）整个罐装过程可以分为五个步骤。第57页,共80页，2024年2月25日，星期天灌酒注意事项：控制酒温控制酒压灌酒阀密封良好瓶颈空气的排除注意无菌灌装的区别第58页,共80页，2024年2月25日，星期天③压盖工艺要求

灌装好的啤酒应尽快压盖，瓶盖要通过无菌空气除尘处理。第59页,共80页，2024年2月25日，星期天纯生啤酒灌装生产线宁波啤酒灌装生产线燕京啤酒灌装生产线瓶装啤酒灌装机第60页,共80页，2024年2月25日，星期天④杀菌常用杀菌设备

隧道式喷淋杀菌机

杀菌剂量

习惯上把60℃经过1min处理所达到的杀菌效果称为1个巴氏杀菌单位，用Pu表示。以Pu为单位杀菌效果=T×1.393(t-60)[式中T为时间（min），t为温度（℃）]生产上一般控制在15～30Pu。第61页,共80页，2024年2月25日，星期天④杀菌热杀菌方式分：装瓶前杀菌和装瓶后巴氏杀菌。杀菌操作

待杀菌的装瓶啤酒从杀菌机一端进入，在移动过程中瓶内温度逐步上升，达到62℃左右(最高杀菌温度)后，保持一定时间，然后瓶内温度又随着瓶的移动逐步下降至接近常温，从出口端进入相邻的贴标机贴标。整个杀菌过程需要1h左右。第62页,共80页，2024年2月25日，星期天④杀菌主要工艺条件：

15℃→30℃→45℃→62℃→54℃→35℃工艺要求：

1）瓶颈体积占3-4%。

2）喷淋水分布要均匀，主杀菌区61-62℃，杀菌效果：15-30Pu。操作要点：

1）严格控制各温区的温度与时间。各区温差＜35℃，瓶升温速度在2-3C/min为宜。

2）各区内温差在1℃以内。

3）严格清洗机体、喷嘴、管路，喷淋水压0.2-0.3MPa。第63页,共80页，2024年2月25日，星期天⑤验瓶（啤酒手册p521）酒液清凉透明，无悬浮物瓶盖不漏气容积符合标准验漏方法——超声振荡法瓶内异物检验法第64页,共80页，2024年2月25日，星期天⑥贴标使用的商标必须与产品一致，生产日期必须表示清楚，商标应整齐美观，不歪斜，不脱落，无缺陷。贴标后经人工或机械装箱即可销售。第65页,共80页，2024年2月25日，星期天瓶装啤酒灌装生产线第66页,共80页，2024年2月25日，星期天2．罐装啤酒包装工艺（1）包装工艺流程第67页,共80页，2024年2月25日，星期天（2）操作步骤1.空罐要经清洗、紫外线灭菌。2.灌装啤酒应清亮透明，浅满一致；封口后，易拉罐不变形，不允许泄漏，保持产品正常外观。3.杀菌装罐封口后，罐倒置进入巴氏杀菌机。杀菌温度一般为61～62℃，时间10min以上。杀菌后，经鼓风机吹除罐底及罐身的残水。第68页,共80页，2024年2月25日，星期天（2）操作步骤4.液位检查,当液位不符合要求时，自动剔除。5.打印日期，自动喷墨机在易拉罐底部喷上生产日期或批号。打印后，罐装啤酒倒正，然后装箱。第69页,共80页，2024年2月25日，星期天3．桶装啤酒桶装啤酒包装简便、成本低、口味新鲜，近年来受到企业的重视。桶装啤酒的包装容器一般采用不锈钢桶或不锈钢内胆、带保温层的保鲜桶，桶的规格有50L、30L、8L等。包装前，啤酒要经瞬间杀菌处理或经无菌过滤处理。

第70页,共80页，2024年2月25日，星期天三、灌装系统的工艺要求及注意事项1．要保证清洁：容器、设备、压缩空气或CO2、环境等。2．防止氧的进入：3．低温灌装：灌装前，1～2℃水进行设备降温，灌装温度2℃，＜4℃。4．灭菌：控制好温度和时间，灭菌后尽快冷却至35℃以下。第71页,共80页，2024年2月25日，星期天四、啤酒无菌包装工艺及卫生要求

近年来，我国啤酒业引进了纯生啤酒的生产，它是采用低温膜过滤技术，去除啤酒中残留的酵母等微生物，使其具有清爽、新鲜的口味。纯生啤酒生产经无菌酿造、无菌过滤、无菌包装，整个生产过程中均需严格无菌。（1）无菌包装的基本思想

1)认识微生物管理及卫生管理的重要性，建立元菌意识。

2)在已除菌的啤酒中微生物应为零。

3)防止二次污染的发生，做好周围环境的微生物检测。第72页,共80页，2024年2月25日，星期天（2）无菌包装的具体方案

无菌间的设置无菌灌装机包装容器的无菌处理输送带的灭菌其他第73页,共80页，2024年2月25日，星期天

①包装内环境的清洁及灭菌(1)※低温膜过滤：◆准备：用CIP酸碱程序对膜过滤系统清洗，然后进行完整性测试井记录测试压差，确保过滤的安全性。◆杀菌：采用85一95℃热水顺过滤方向循环杀茵30分钟，再用85℃热水将其注满保压备用。