1、啤酒麦汁充氧培训,主要内容,一、总流程图,二、关键控制参数,三、设备组成,蒸汽部分,蒸汽减压阀,蒸汽压力表,蒸汽滤芯,压力表分度要求为：0.02MPa,除锈滤芯精度为：1um，材质：不锈钢烧结查核表要求：滤芯、滤壳、底座、管路无锈迹,蒸汽压力调节：0.1MPa、 0.2MPa,分度0.02MPa,分度0.05MPa,不锈钢烧结,温度表,蒸汽温度显示：121、,三、设备组成,清洗部分,文丘里充氧器排污阀,充氧管路刷洗,CIP液过滤器,单向阀,过滤器：孔径1um,防止麦汁返回污染充氧管线，压力衰减0.01MPa,麦汁线刷洗时打开两个阀门,麦汁线刷洗时打开排放及排残水,三、设备组成,空气除菌部分,除
2、菌滤芯,除菌滤芯,滤芯除菌精度：0.2um对充氧空气进行除菌,滤芯蒸汽杀菌后，由于滤芯表面温度较高，冷却时空气吹冷流量要小，排气口有气流即可防止流量过大造成滤芯变形，常温后方可开大吹干。,三、设备组成,充氧控制部分,空气温度检测补偿,三、设备组成,充氧控制部分,去发酵罐,麦汁来,空压机来,麦汁充氧压力的空气压力高于麦汁管路压力0.2MPa(空气：0.4-0.45MPa、麦压：0.27MPa,三、设备组成,充氧控制部分,去发酵罐,麦汁来,空压机来,空气流量统一采用标准状况下，既空气压力为0.1MPa,温度为20度，流量计配备温度，压力补偿通过温度和压力补偿可将实际生产的温度压力补偿计算，提高计量
3、准确度。,三、设备组成,充氧控制部分,静态混流器,充氧点到备压阀麦汁稳定时间为10S以上,文丘里共128个充氧孔，孔径小于1mm,将空气制作成细小气泡，使氧气在麦汁中更容易溶解充氧后需配备静态混流器，作用是将氧气和麦汁在静态混流器形成湍流，提高麦汁中的氧气稳定溶解,空气压力检测及传输至PLC进行压力补偿,空气流量显示及传输至PLC进行流量控制,空气流量大小调节阀,麦汁压力大小控制阀,麦汁压力显示及传输至PLC进行控制麦压阀门开启度大小,麦汁流量计量及传输至PLC进行充氧空气流量理想值计算判断,三、设备组成,三、设备组成,充氧控制部分,空气流量调节阀（如图46.9%）：一般阀门开启度在15%-5
4、0%之间运行时控制精确度最高，若阀门 开启度小于15%要检查空气压力是否过大、麦汁压力是否过小及 麦汁流量过低（冷却快结束除外） 阀门开启度大于50%要检查空气压力是否过小、麦汁压力是否过 大及麦汁流量过大（冷却开始除外）,麦汁压力调节阀（如图90.0%）：这只阀显示的为阀门关度不是开启度，如图阀门关了90%实际阀 门开启度为10%（本阀门调节范围为0%-90%之间调节，不会关至 100%及停气及气管断裂时阀门也不会关闭因为关死后会导致麦汁 薄板损坏确保设备安全，）,四、工艺原则学习,1、麦汁充氧工艺原则T/0106-01-1-08,1、定义及主要目的1.1定义：向冷麦汁中添充空气或氧气，使麦
5、汁中含有一定量溶解氧，以满足酵母生长代谢的需要。,2、关键质量控制标准,注：（1）工厂空气添充量在目标范围内选择一个值做为本工厂目标值，进行控制。（2）空气流量统一采用标准状况下，即压力0.1MPa，温度20（温度及压力补偿，实际的流量需要进行一个计算才能达到标况下的流量）。（3）麦汁溶解氧以添加酵母前发酵罐内的麦汁溶解氧为准。,四、工艺原则学习,3.2、 影响麦汁的溶解氧的主要因素3.2.1 影响麦汁饱和溶解氧的主要因素包括麦汁浓度、冷麦汁温度、麦汁管道压力、压缩空气的压力。在确定麦汁浓度和冷却温度下，主要影响麦汁溶解氧是麦汁管道压力和压缩空气压力，而其中充氧点后麦汁管道压力是影响饱和溶解氧
6、的最大因素。3.2.2 在确定麦汁浓度和冷却温度下，麦汁管道压力和压缩空气压力越高，麦汁的饱和溶解氧越大。对于充氧的目标值较饱和溶解氧值越小，溶解到麦汁中氧气分子阻力越小，在一定的稳定时间内（麦汁输送管道），溶解于麦汁中的氧气越稳定,四、工艺原则学习,视镜乳白色且气泡细腻，溶氧效果较好,视镜呈暗黄色且气泡较大，溶氧效果一般,观察此处视镜,4、关键过程控制点4.1麦汁溶解氧控制标准 麦汁溶解氧影响到酵母峰值，主酵降糖速率，成熟度和醇酯的含量。麦汁溶解氧越高（），酵母峰值越高（），主酵降糖速率越快（） ，成熟度越好（） ，高级醇越高（） ，酯越低（）。为保证发酵罐满罐的溶解氧均匀一致，在麦汁充氧过
7、程重点控制每批麦汁的空气填充量，根据工厂发酵过程实际表现，工厂麦汁的空气填充量目标值可进行调整。每批麦汁空气填充量波动范围在0.0002 m3/hl。麦汁充氧过程的均匀稳定控制直接关系到发酵罐满罐的溶解氧稳定一致。我们抽取一批次经典麦汁对其稳定性进行判定：,稳定性符合要求！,四、工艺原则学习,4.2麦汁充氧工艺控制为满足麦汁充氧目标值，麦汁充氧工艺控制重点包括：均匀控制充氧量和提高添充的氧气稳定溶解。,4.2.1均匀控制充氧量 麦汁的空气填充量对应的是两个运行参数：空气流量m3/hr和麦汁流量hl/hr。工厂将工艺要求的空气填充量转换为运行控制标准，作为过程控制的衡量和分析参数。麦汁的空气填充
8、量m3/hl=空气瞬时流量m3/hr麦汁瞬时流量hl/hr例： 工厂每批冷麦汁量为580 hl 每批麦汁冷却时间50分钟 麦汁瞬时流量=5806050=696hl/hr 工厂麦汁的空气添充量目标值0.0084m3/hl则 每批麦汁控制的空气瞬时流量=0.0084696=5.84 m3/hr我公司经典控制标准计算：540*60/51*0.017=10.79m3/hr,四、工艺原则学习,工厂需配备麦汁流量计、空气流量计、温度和压力补偿、数字计算器和空气调节阀。麦汁瞬时流量发生轻微变化时，通过PLC控制空气调节阀，使麦汁的空气添充量达到目标值。提高空气填充量精度的前提，是压缩空气的压力和麦汁管道的压
9、力稳定一致。若空气压力或麦汁管道压力发生大幅波动，麦汁的空气添充量将引起波动，同时还会对氧气在麦汁中溶解的稳定性造成影响。 麦汁充氧配备涡街流量计，流量计安装位置应在压力表、无菌过滤器、阀门等仪表部件的下游，将计量的损失减少到最小，安装于充氧点的上方，距离为45厘米，可采用单向阀（压力衰减0.01MPa）避免麦汁反压回流量计。流量计两侧管道光滑，无堆积焊，避免导致计量误差。如图示：,四、工艺原则学习,4.2.2提高添充的氧气稳定溶解,影响麦汁中氧气稳定溶解主要因素：,4.2.2.1充氧压缩空气气泡大小提高添充麦汁中氧气的溶解率，充氧空气气泡要小，保证氧气充分与麦汁充分融合，通过目视镜观察，呈乳
10、白色效果。充氧器设备采用文丘里形式,使用128孔充氧器，充氧点的孔径小于1mm，将压缩空气制作成细小气泡，使氧气在麦汁溶解更容易。充氧器后需配备静态混流器，其作用是将氧气和麦汁在静态混流器形成湍流，提高麦汁中的氧气稳定溶解。麦汁充氧器垂直安装。,四、工艺原则学习,4.2.2.2麦汁管道压力充氧点后的麦汁管道压力是影响麦汁饱和溶解氧的最大因素，而麦汁饱和溶解氧影响氧分子的溶解稳定。因此需要设定合适麦汁管道压力，并保持稳定。麦汁管道压力应控制大于0.1MPa，建议麦汁管道压力目标值控制在0.2MPpa，麦汁管道压力控制过高，会影响麦汁冷却时间，因此，麦汁管道压力最好不超过0.4MPa。麦汁管道压力
11、目标值是选择麦汁备压阀的重要依据，麦汁管道压力目标值的设定应考虑酵母添加时的压力增加和麦汁输送管路的压力衰减。随着进入发酵罐的麦汁增加，麦汁管道的压力会逐渐增加，通常发酵罐内液位增加1米，麦汁管道的压力会相应增加0.01MPa。采用麦汁管道备压阀可稳定麦汁的压力，保持进入发酵罐每批麦汁的一致。麦汁管道备压阀选择卫生型，避免对CIP的影响 我公司麦汁管路设定压力为0.27MPa，若麦汁压力过高会导致麦汁冷却时间延长（目前我们冷却时间为55分钟），压力过低会导致每锅麦汁压力不一至不能保证每锅麦汁溶解氧一至，故综合考虑我们将麦汁压力控制在0.27MPa,四、工艺原则学习,四、工艺原则学习,4.2.2
12、.3充氧空气压力提高充氧空气的压力，也就是提高氧气的分压，有利于麦汁中氧分子的溶解。麦汁充氧的压缩空气压力应高于麦汁管道压力0.2 MPa，并保持稳定。例如：麦汁管道的压力为0.15 MPa，充氧的压缩空气压力应控制0.35Mpa。在充氧整个过程气源压力稳定很重要。供给麦汁充氧的工艺用气管路属于高压力用户。应与低压力工艺用气管路分开，同时避免因其它设备如酵母罐备压、糖化排糟时用气大时导致充氧供气发生压力波动。对于已使用低压力工艺用气系统的工厂，可采用增压空压机方式，需配备缓冲罐，减少增压空压机启动时造成的压力波动。新建工厂麦汁充氧和酵母扩培系统应采用独立空压系统，使用无油润滑压缩机，配备缓冲罐
13、，可独立实现管道CIP和蒸汽杀菌。麦汁充氧压缩空气需配备无菌过滤器，并配备在线蒸汽杀菌系统，使用的蒸汽无杂质，无异味。蒸汽杀菌时严格控制过滤器前后压差，避免压差过高导致击穿。,4.2.2.4停留时间适当延长充氧后麦汁进罐时间，有利于麦汁的稳定溶解。麦汁充氧后到麦汁管道备压阀，应保持10秒以上的稳定时间。因此保证静态混流器后到麦汁管道备压阀有足够的管道长度。例：麦汁冷却流速70m3/hr，麦汁输送管道DN150，设定麦汁自静态混流器后稳定时间10秒，则从麦汁充氧点后到管道备压阀的管道长度为V（麦汁流速）=70 m3/hr（0.1523.144）m23600s/hr=1.1m/sL（稳定管道长度）
14、=1.110=11m如果麦汁管路长度不满足，可采用U型管增加稳定时间。公司长度应为：L=70 m3/hr（0.1023.144）m23600s/hr*10=24.76m（实际管路长度为28m）我公司充氧点至麦汁恒压阀距离设计长度为28米实际麦汁自静态混流器后稳定时间：10/24.76*2811.3秒,4.2.2.5麦汁冷却温度麦汁冷却温度低有利于氧气的稳定溶解，青岛啤酒麦汁冷却温度目标值确定范围6.5-8.0，详见工艺控制要求见T/0106-1-1-07麦汁回旋沉淀与冷却工艺原则。,5、麦汁充氧系统CIP麦汁充氧器可随麦汁管路CIP时进行清洗，清洗充氧头的CIP应配备过滤器，避免刷洗液含有杂质
15、而堵塞充氧头。包括麦汁充氧系统在内的压缩空气管路系统至少每半年进行一次CIP，配备麦汁充氧空气缓冲罐的工厂，同时对缓冲罐进行CIP。,四、工艺原则学习,2、成熟度控制工艺原则T/0006-09-206,4.1.3麦汁充氧 麦汁充氧不足，会导致发酵不旺盛，双乙酰、乙醛峰值虽不高，但后期酵母活力低，还原速度慢，酒液中双乙酰、乙醛含量高。,3、发酵工艺原则T/0106-01-2-05,3.2.2酵母生长除酵母活性外，主酵期间影响酵母生长的三个要素为麦汁a-氨基氮、麦汁充氧、冷凝固物排放。麦汁溶解氧对醇酯、成熟度有重要影响。麦汁溶解氧增加，酵母增值倍数增高，主酵降糖速度快，高级醇越高，酯类物质生成含量
16、降低，醇脂比升高。,四、工艺原则学习,4、CIP工艺原则T0106-02-1-03,工艺原则最低杀菌频次为一周一次，停产2天使用前进行杀菌。,工艺原则要求整个管线刷洗，碱洗一年一次，蒸汽杀菌一季度一次。,四、工艺原则学习,3.10.1.3 CIP 工艺3.10.1.3.1蒸汽杀菌（建议每季度进行一次）3.10.1.3.2碱液清洗（建议每年至少进行一次）热水冲洗热碱循环或浸泡30分钟热水冲洗至pH与热水一致蒸汽杀菌优先考虑碱液循环刷洗，如受设备限制，也可采取浸泡的方式，末端有碱液流出后开始计时。3.10.1.4 CIP步骤3.10.1.4.1蒸汽杀菌步骤：阀门及过滤器的拆洗安装用汽阀及排污阀的打
17、开蒸汽灭菌压缩空气吹干用汽阀及排污阀的关闭通风使用3.10.1.4.2碱液清洗步骤：关闭气源用气终端打开阀门卸压用气点取出过滤器滤芯开始CIP用气终端确认冲洗干净后排净管路中的水安装过滤器滤芯等待蒸汽杀菌3.10.1.5工艺要点（1）阀门及过滤器的拆洗：杀菌前根据管路实际配置对止回阀等阀门及过滤器进行拆洗，清洗干净后再安装进行蒸汽灭菌。（2）冷凝水的排放：排污阀需要彻底打开，排空后阀门开度以冷凝水刚能流出为宜。（3）杀菌结束后将过滤器滤芯安装好，进行在线杀菌。在线杀菌时，过滤器上游蒸汽压力控制在（0.120.15）MPa，下游蒸汽压力维持在（0.100.13）MPa，杀菌时间30 分钟。杀菌过程中保证滤芯前、后压差不超过0.03 MPa，且蒸汽压力平稳。杀菌后必须吹干。滤芯也可在化验室进行湿热灭菌，湿热灭菌温度为121，20 分钟。（4）杀菌结束后必须吹干工艺用气管路，二氧化碳用气终端纯度达到工艺要求，工艺用气要分别进行口味品评。（5）杀菌用蒸汽需经过过滤器过滤。（6）工艺用气滤芯根据微生物、杀菌时间（累计时间达到说明书规定时间）、压差（一般不大于0.02MPa）等情况更换滤芯，精滤一般一年更换一次。,四、工艺原则学习,
