微滤膜滤芯在啤酒过滤中的应用
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一、啤酒简介
1、啤酒发展史
啤酒是世界上第五大饮料,啤酒与人类社会有着密切的联系,仅次于茶、碳酸饮料、牛奶和咖啡,一直是最受欢迎的饮料之一。尽管古代和当今在啤酒酿造技术上有着巨大的差异,但传统版本的酿造工艺仍然完全不变。从公元9000年开始到如今,啤酒无不充斥着我们的生活。近年来,膜分离技术在食品工业中得到了广泛的应用,以取代传统的浓缩、分离和澄清技术,微滤(MF)是啤酒工业中应用最广泛的膜分离工艺。
2、啤酒的定义与分类
在国标《GB/T 17204-2021饮料酒术语和分类》、《GB4927-2008啤酒》均有规定:啤酒是以麦芽、水为主要原料,加啤酒花(包括啤酒花制品),经酵母发酵酿制而成的、含有二氧化碳并可形成泡沫的发酵酒。注:包括无醇啤酒。根据国标《GB4927-2008啤酒》啤酒分类为熟啤酒、生啤酒、鲜啤酒、特种啤酒(干啤酒、冰啤酒,低醇啤酒、无醇啤酒、小麦啤酒、浑浊啤酒、果蔬类啤酒)。
按照杀菌情况分类 | 熟啤酒:经过巴氏灭菌或瞬时高温灭菌的啤酒 生啤酒:不经巴氏灭菌或瞬时高温灭菌,而采用其他物理方法除菌,达到一定生物稳定性的啤酒 鲜啤:不经巴氏灭菌或瞬时高温灭菌,成品中允许含有一定量活酵母菌,达到一定生物稳定性的啤酒 |
按照颜色分类 | 淡色啤酒:色度2EBC~14EBC的啤酒 浓色啤酒:色度15 EBC~40 EBC的啤酒 黑色啤酒:色度大于等于41EBC的啤酒 |
3、啤酒中常见有害菌/酵母菌
中文名称 | 英文名称 | 大小 |
乳酸杆菌 | lactobacillus casei,brevis | 0.5-1×3-7μm |
大肠菌属 | Coliform | 0.5-1×1-3μm |
链球菌 | streptococcus lactis | 1-3μm |
醋酸杆菌 | acetobacter | 0.5-0.8×1-2μm |
果胶杆菌 | Bacillus cerevisiiphilus | 1-1.5×2-3μm |
四连球菌 | tetrapococcus damnosus | 0.8-1μm |
巴士酵母 | Saccharomyces pastorianus | 3-5×4-7μm |
啤酒酵母变种 | Saccharomyces ellipsoideus | 4-5×6-12μm |
糖化酵母 | Saccharifying diastaticus | 2-3×9-10μm |
异常汉生氏酵母 | Hansenula | 4-8×9-10μm |
二、过滤除菌法在食品工业中具的优势特点
有效保持产品的色香味和营养成分 | 过滤除菌过程是在常温下进行,因而特别适用于对热敏感的物质,如啤酒、牛奶、果汁饮料等;同时过滤分离工艺中物料是在闭合回路中运转,这样减少了空气中氧的影响,而热和氧都对食品加工影响很大;物料在通过过滤膜的迁移过程中也不会发生性质的改变;过滤分离过程属于冷法杀菌,代替传统的需要加热的巴氏杀菌工艺;所以可以尽可能地不改变产品的原汁原味,从而有效地保持了产品的色香味和营养成分。 |
节约能源和绿色环保效果明显 | 过滤除菌过程不发生相变化,具有冷杀菌的优势,与发生相变的分离方法相比较,能源消耗低,并且采用清洁能源电力,“工业三废”(指工业生产所排放的废水、废气、固体废弃物)减少,因此节约能源和绿色环保效果明显。 |
简化操作流程和应用范围广 | 过滤除菌分离过程工艺操作相对简单,容易实现自动化控制,装置占地面积也少,设备维修方便,装置寿命长,与巴氏杀菌相比较,简化了操作流程。同时应用的范围很广泛。 |
三、微孔滤芯在啤酒过滤应用
啤酒因为制备工艺含有一些酵母菌体以及微量的蛋质、酒花树脂的悬浮颗粒,它们的存在不仅影响产品外观(浊度等),而且影响到成品酒的生物稳定性和非生物稳定性(胶体稳定性)。因此,啤酒过滤是非常有必要的。食品工业中常用的灭菌方法有
- 1、干热灭菌法
- 2、蒸汽湿热灭菌法
- 3、气体灭菌法
- 4、辐射灭菌法
- 5、过滤除菌法:过滤除菌法是利用细菌不能通过致密具孔滤材的原理以除去液体中的微生物的方法。多年来一直被用作巴氏灭菌法的替代品。经膜过滤的啤酒风味纯正、清爽、泡沫持久,更受消费者欢迎。对于生产厂家来说,由于膜过滤可以直接得到无菌啤酒,如配合无菌包装还可省出巴氏杀菌这道工序而生产出生物稳定性可靠的成品酒,并且成品酒无过滤介质污染,产品损失率小。
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原料过滤 糖浆,液态糖,添加剂等高粘度液体中颗粒去除 呼吸器 平衡罐压,防污染 气体除菌过滤(空气、CO2、N2、呼吸器) 压缩空气,N2以及CO2等去除气体中水分和颗粒,达到除菌级 气体预过滤(空气、CO2、N2) 去除气体中大部分水分颗粒以及部分细菌,保护下游除菌滤芯 捕集器 拦截硅藻土脱落的以及啤酒中的颗粒 除菌预过滤 去除大颗粒等杂质,保护下游除菌过滤寿命,去除酵母稳定啤酒质量 除菌过滤 完全去除酵母、孢子、细菌等微生物,保证啤酒长期保存质量以及控制污染风险 蒸汽过滤 去除蒸汽中颗粒和管道铁锈以及杂质 -
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四、常见啤酒生产工艺流程
啤酒过滤相关产品
迈博瑞在了解客户的工艺需求后,长期为客户提供稳定、可靠的产品,并能提供完善的滤芯工艺验证,其对啤酒生产过程其主要位点过滤及应用推荐*如下:
工位 | 迈博瑞推荐滤芯系列 |
①原料过滤 | PolyPure-Classic系列(PPC系列)高通量、高流速的聚丙烯折叠滤芯 |
ProtecPure GlassFiber折叠滤芯 高截留效率、高纳污的玻纤折叠滤芯 | |
②呼吸器 | FluorPure-BG系列(FBG系列)符合 GMP 气体无菌过滤要求的性价比聚四氟乙烯膜折叠滤芯 |
FluorPure-SG系列(FSG系列)符合 GMP 气体无菌过滤要求的聚四氟乙烯膜折叠滤芯 | |
③气体除菌过滤 | FluorPure-BG系列(FBG系列)符合 GMP 气体无菌过滤要求的性价比聚四氟乙烯膜折叠滤芯 |
FluorPure-SG系列(FSG系列)符合 GMP 气体无菌过滤要求的聚四氟乙烯膜折叠滤芯 | |
FluorPure-DG系列(FDG系列)符合 GMP 气体无菌过滤要求的双层聚四氟乙烯膜折叠滤芯 | |
④气体除菌预过滤 | ProtecPure GlassFiber折叠滤芯 高截留效率、高纳污的玻纤折叠滤芯 |
FluorPure-G 系列(FG系列)极强化学耐受能力的疏水聚四氟乙烯膜折叠滤芯 | |
⑤捕集器 | MS_600 FlowPure-HF 大流量折叠滤芯 |
NMO 系列 尼龙单丝滤袋 | |
ProtecPure GlassFiber折叠滤芯 高截留效率、高纳污的玻纤折叠滤芯 | |
MicroPure Classic 系 PP熔喷滤芯 | |
PolyPure-Classic系列(PPC系列)高通量、高流速的聚丙烯折叠滤芯 | |
⑥除菌预过滤 | PolyPure-Classic系列(PPC系列)高通量、高流速的聚丙烯折叠滤芯 |
PolyPure-AB系列(PPA系列)高截留效率的聚丙烯折叠滤芯 | |
SteriPure系列(SP系列)高流速、长使用寿命的聚醚砜膜折叠滤芯 | |
⑦除菌过滤 | SteriPure-B系列(SPB系列)高流速、高效率的除菌级聚醚砜膜折叠滤芯 |
SteriPure-P系列(SPP系列)长使用寿命,高效率的除菌级双层聚醚砜膜折叠滤芯 | |
SteriPure-D系列(SPD系列) 超高效率的除菌级双层聚醚砜膜折叠滤芯 | |
PolymidPure系列(PN系列)高强度、耐高温的尼龙 66 膜折叠滤芯 | |
KynarPure-L系列(PVL系列)广泛化学兼容性的亲水聚偏二氟乙烯膜折叠滤芯 | |
⑧蒸汽过滤 | CRPM 系列 金属折叠 |
CRST 系列 金属钛棒滤芯 |