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啤酒过滤技术The Technology of Beer Filtration 啤酒过滤流程 啤酒过滤的目标 去除混浊物质，如蛋白质、蛋白质—单宁复合物、多酚、β-葡聚糖及一些糊状物质； 去除微生物，如培养酵母、野生酵母、细菌等； 隔绝氧气；消除铁、钙和铝离子的影响； 减小机械效应对啤酒的影响（容易导致胶状物的生成）； 满足产品纯净度的要求，如无残余的清洗剂和灭菌剂等； 确保产品的原麦汁浓度合格； 保持啤酒的泡沫性能和苦味值； 提高啤酒的感观质量，增强清亮度。 啤酒过滤理论 经过发酵或后处理的成熟啤酒，其残余酵母和蛋白质凝固物等沉积于贮酒罐底部，少量仍悬浮于酒液中，这些物质在以后的贮存期间会从啤酒中析出，导致啤酒混浊。所以，必须经过过滤工序，将其除去。 啤酒过滤是一种物理分离过程，它关系着啤酒的外观和口感以及生物、非生物稳定性等。 通过过滤后，啤酒外观清亮透明，富有光泽，使其更富有吸引力；同时，可赋予啤酒以良好的生物与非生物稳定性，使其至少在保质期内不出现外观的变化，从而保证了啤酒外观质量的完美。 过滤原理 啤酒过滤是利用过滤介质，将啤酒内悬浮的微小颗粒从酒液内分离除去，使啤酒清澈透明、不含悬浮物的一个物理过程。 啤酒过滤时，混浊的啤酒借助过滤介质截留固体物而变清。过滤的动力是过滤机进口和出口的压差。啤酒穿过过滤介质的压力是在不断变化的，并且随着过滤介质孔隙度的变化而变化。 进口处的压力总高于出口处的压力。压差越大，表明过滤机的阻力越大。此阻力阻止过滤进程，特别是在过滤结束时，压差上升相当快。 啤酒过滤时，过滤速度与压差和过滤面积成正比，与流体粘度和过滤介质厚度成反比。 过滤分离的三种效应 1－筛分或表面效应 2－深度效应 3－吸附效应 过滤材料的种类 1. 金属过滤筛或纺织物：有不同种类的金属筛、裂缝筛或平行安装于烛式硅藻土过滤机上的异型金属丝和金属或纺织编织物。 2. 过滤板：过滤板可用纤维、棉花、硅藻土、珍珠岩、玻璃纤维和其它材料制成。过滤板的种类很多，可满足不同过滤精度的需求，直至无菌过滤。 3. 膜材料：膜过滤的应用越来越多。制造膜的材料很多，如聚氨酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚碳酸酯、醋酸纤维及其它材料。膜很薄（0.02～1μm）。 过滤助剂——硅藻土 硅藻土是近代啤酒工业用得最广泛的一种助滤剂，这是一种由藻类硅质细胞组成的沉积岩矿，经矿石粉碎、高温煅烧和风选、分级后，制成的一种多孔、质轻的助滤剂，其主要成分为二氧化硅、三氧化二铝。 不同材料膜的放大图 珍珠岩 珍珠岩是一种由火山爆发出的火山灰作用形成的非晶形矿物岩，为熔融的钾、钠、铝硅酸盐，具有很强的化学惰性。珍珠岩矿经粉碎、煅烧及分选后制成的珍珠岩具有同硅藻土十分相似的性质，但又与硅藻土有许多不同之外，这些颗粒形态比较规则，为三叶形。 放大1000倍的过滤助剂 啤酒过滤的主要方式 1. 棉饼过滤机； 2. 硅藻土过滤机； 3. 纸板过滤机； 4. 双流过滤机； 5. 错流过滤机（代替硅藻土过滤机）； 6. 无菌过滤机（纯生啤酒的过滤）。 板框式硅藻土过滤机 板框式硅藻土过滤机的结构： 它由机架及交替悬挂其上的滤框和滤板组成，材料多为不锈钢。 在滤板的两边悬挂着支撑板，滤框和滤板之间彼此密封。 支撑板由纤维和缩合树脂制成。 板框式硅藻土过滤机 板框式硅藻土过滤机的工作方式 过滤纸板的安装 过滤纸板的拆卸 烛式硅藻土过滤机 过滤机烛芯是过滤材料，在烛芯上预涂过滤介质——硅藻土。为进行过滤，将螺旋线沿径向围着烛芯缠绕，丝间距为50～80μm。细长过滤烛芯长达2m以上。由于在过滤机里安装了近700根烛芯，所以形成的过滤面积非常大，过滤效率非常高，而且烛芯上没有活动部件。 过滤机烛芯 烛式硅藻土过滤机主体（剖视图） 水平圆盘式硅藻土过滤机 水平圆盘式硅藻土过滤机又称叶片过滤机。在过滤机中，有一根空心轴，多片圆盘（过滤单元）固定在空心轴上，利用圆盘进行过滤。 从水平圆盘式硅藻土过滤机的剖视图中，可清楚地看到其中的过滤圆盘，而水平过滤圆盘的构造也是多种多样。 在水平圆盘式硅藻土过滤机中，过滤支撑材料是由铬镍钢材料编织的过滤圆盘，金属筛网的孔径为50～80μm。这种过滤机，仅在水平圆盘的上表面固定有一层金属筛网。 水平圆盘式硅藻土过滤机（内部结构） 水平圆盘的构造 滤层的形成及滤液的流向 1—滤层形成 2—未滤液进 3—滤液流出 硅藻土的预涂 第一预涂层 在0.2～0.3MPa的压力下，将脱氧水或已滤酒与一定数量的粗土混合，以循环的方式进行预涂，由此形成压力稳定的基础预涂层。第一次预涂非常关键，它虽不起过滤作用，但它起着支撑的作用。 这次预涂层粗硅藻土用量为0.7～0.8kg/m２，大约为整个预涂量的70％左右。 第二预