無菌鮮啤酒生產工藝研究

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摘要:在啤酒生產的過程中，過濾是其非常關鍵的環節，有助于提高生產產品的質量，同時對于啤酒的品質、口感等方面有著重要的影響。對于微膜過濾法的運用，能夠實現對啤酒進行消毒殺菌處理，使得整體生產工藝系統更加流暢與高效，并保證生產的衛生，實現無菌鮮啤酒的最終生產過程。將從微膜過濾法的相關概述開始分析，探究無菌鮮啤酒膜過濾生產的工藝流程設計與管理，最后提出相應的發展措施。

關鍵詞：微膜過濾法；無菌鮮啤酒生產；工藝設計；工藝管理；發展措施

隨著社會的不斷發展，人們的生活消費水平得到相應的提升，生活需求也在隨之增加。同時對于啤酒的品質要求也越來也高，需要各廠家積極運用新的技術，來完善啤酒生產的工藝系統，從而滿足不同消費者的需求。其中微膜過濾法在啤酒生產中得到普遍運用，并發揮著重要的作用，保障著啤酒的質量與安全。王中林[1]等通過研究發現濾膜的孔徑對啤酒發酵液進行連續過濾時候，可以降低對酵母細胞的破壞。因此，關于微膜過濾法無菌鮮啤酒生產工藝設計的研究有著非常重要的現實價值，有助于促進啤酒生產的持續發展。

1微膜過濾法的相關概述

所謂的微膜過濾法是指篩分的環節，體現出精密過濾的特點，有著深層和表面兩種類型[2]。其形式包括無流動和錯流兩種形式，無流動主要用在小規模中，其濾芯是一次性的；而錯流是在大規模中進行運用，有著周期性的特點，能夠完成在線清洗以及再生與恢復膜的過濾功能[3]。周文龍[4]在研究中發現影響過濾通量的因素有很多，包括發酵液溫度，膜兩側壓差，過濾時間等等，采用錯流過濾的參數進行過濾時，反沖間隔至少4min左右。微膜過濾技術應用較為廣泛，包括飲料制造，如王琦[5]等在研究黃山貢菊飲料過程中使用膜過濾方法對成品飲料品質的影響；制藥業，如甄建鋒[6]等發現使用納濾法適合去除生物制藥過程中廢液中的COD值以及一些未溶解顆粒等；以及城市污水處理等，如張泉[7]使用短流程膜組合工藝過濾污水，發現其對TOC、有機物等都有很好去除效果。在飲料、果酒等范圍中，單成俊[1]等使用了陶瓷復合膜對黑莓果酒工藝進行澄清，結果表明50nm的孔徑可以獲得較理想的過濾通量。以上案例表明微膜過濾能夠有效突破傳統過濾方法的限制，有效去除雜質，保持產品的色澤與質量。該方法有著自身獨特的優勢與特點，首先，該設備的體積較小，結構簡單，并且對于微膜過濾法能夠在一定程度上提高自身的競爭力，具有自身的競爭優勢，能夠節約一定成本，降低勞動力，以及便于操作。其次，能夠在高溫以及低壓的情況下實現分離與濃縮，有助于降低能源消耗，降低設備的運行費。最后，其過濾介質主要由高分子材料組成，運用純物理方法，使得物質在分離的環節中不會造成質的變化。微膜過濾法在鮮生啤酒生產中得到普遍的運用，其目的一方面在于改善啤酒的口味，使得透明度得到提升；另一方面能夠去除雜質以及酵母、乳酸菌等微生物。同時也突破了傳統工藝的限制和局限，并發揮著優良的過濾效果。與傳統的巴氏殺菌法相比，該種方法能夠有效阻擋微生物的進入，起到良好的殺菌的效果，從而也在一定程度上保障了啤酒的質量。翁佩芳[10]等使用錯流過濾法生產的無菌生啤酒，可以保證啤酒的色度，香氣，延長了保質期。

2無菌鮮啤酒膜過濾生產的工藝流程設計與管理

在啤酒生產的工藝過程中，通過對微膜過濾法的運用，使得啤酒生產的質量得到很大提升，馮艷繼[11]等研究發現膜過濾系統可以有效去除有害菌，提高純生啤酒的質量。在沒有改變生產原料以及發酵工藝的基礎上，提高過濾的技術水平。與傳統啤酒生產工藝相比，無菌鮮啤酒生產工藝有著很大的區別。傳統的生產工藝過程包括：啤酒發酵、離心處理、硅藻土過濾、板式過濾、精濾、暫貯到灌裝并進行相應的巴氏消毒，最終制備成品啤酒。林盛恒[12]等設計了一種純生啤酒膜過濾的預警系統，及時的對啤酒成分進行分析和處理，保證啤酒質量。無菌鮮啤酒工藝生產在傳統工藝的基礎上，加入最初的原水預處理、臭氧水階段以及最終的容器清洗與消毒殺菌，其中采用的是一種微孔過濾技術，而舍棄了傳統的巴氏消毒技術，采取一種無菌灌裝，從而使得成品更加安全。2.1殺菌系統流程設計。通過與傳統的工藝的比較，明顯發現微膜過濾法的獨特之處，體現出工藝的創新與突破。該方法的工藝流程主要包括臭氧水發生系統、膜過濾系統以及對包裝的容器進行消毒，還有最終的無菌裝罐系統四個部分組合而成。正是由于不同的系統發揮著各自的作用，并進行相互配合，從而維持了生產的設計流程，對生產的產品提出更多的質量保障。從膜過濾系統與無菌灌裝系統兩個角度，來分析系統的改進與優化是比較好的。一方面，在無菌鮮啤酒膜過濾生產的工藝流程中，膜過濾系統是其重要的環節。該系統能夠依據生產的啤酒產品和工藝的特點，來實行一種平板錯流過濾的方法，有效降低了生產的成本，避免了操作壓力較大的問題。膜過濾系統的過濾通量可以達到每平方米100L，其中主要運用無機膜以及其他的有機膜作為膜的材質。但方彥凱[13]通過實驗發現，膜過濾的速率會伴隨物料速度增加而增大。獲得平穩的速率大約需要1h左右。對于無機膜而言，它有著耐低溫和高溫以及耐高壓反沖等方面的特點，不僅能夠在低溫的情況下進行過濾，而且也可以運用蒸汽來對設備進行消毒，同時最終過濾的成品在品味以及透明度等方面有著很好的指標與性能，然而會使得生產的成本提高。現今，在很多大型企業中，往往會采用有機膜過濾的方法。還有，能夠加大膜材料的研發力度，來滿足不同市場的需求，從而推動膜過濾系統的更好推廣。另一方面，無菌灌裝系統的使用，為了更好實現膜過濾的除菌的方法，需要借助無菌灌裝系統來達到最終除菌的效果，也是生產工藝流程中的重要階段。無菌灌裝系統能夠保障生產產品的質量，實現產品的消毒與殺菌處理。郭海艇[14]經過多次實踐研究得出，對比膜過濾，巴氏殺菌技術運對啤酒品質的影響，發現瞬時巴氏殺菌對于保持啤酒泡持性，延長啤酒保質期等更有效果。用臭氧水設備能夠提升殺菌的效果。臭氧水設備里面沒有化學物質的殘留物，借助管道與灌裝系統進行連接，能夠使得管道以及包裝容易等進行必要的消毒殺菌處理，其中臭氧水作為良好的殺菌劑，有著便于使用，以及生產成本較低的顯著特性。劉菲[15]通過實驗研究對臭氧水處理對牛肉保鮮進行了深入的研究，隨著噴淋時間延長，殺菌效果越好。2.2工藝管理。對于無菌鮮啤酒膜過濾生產的工藝管理主要包括六個元素，即臭氧水系統、灌裝系統、包裝容器、管道與貯存罐、膜材料以及操作人員。主要表現在以下六個方面：第一，在臭氧水制造系統過程中，需要選取優質飲用水為水源標準，接著通過砂濾以及精密過濾的處理，并與臭氧進行混合。在此環節中，應該依據在線殺菌的強度需求，對于臭氧的強度進行調節，并使得臭氧水經過密閉道輸送到各個使用點。同時要對臭氧水的濃度進行隨時處理，并滿足生產消毒殺菌的水資源的需求。劉偉[16]等通過實驗證實臭氧的濃度，溶解度變化也會影響殺菌效果。第二，灌裝系統指代的是灌裝室，這一階段中需要做好衛生的控制。根據無菌灌裝室的規定，在空氣經過高效過濾器進行過濾時，需要按照生產衛生管理的方法，對室內進行定期化學或者物理消毒，并對于空氣的質量做好定時監測的工作。第三，關于包裝容器的使用。在國內大多運用一次性材料來作為灌裝的容器，從而實現對容器的殺菌效果。對于一些經過回收使用的玻璃瓶在包裝時需要經過預檢進行分類，以及清洗和消毒的步驟，接著通過通道輸送到灌裝室里面，從而達到無菌灌裝的要求。這時可以運用臭氧水來進行沖洗、殺菌，最后實現灌裝的工序，并把瓶裝的啤酒內部的溶解氧值進行降低，從而有效提高啤酒的整體質量。第四，管道、貯存罐。為了更好地實現消毒殺菌的效果，需要將臭氧水的濃度控制在0.7g/L到1.0g/L之間，清洗的時間控制在十分鐘以上，這樣才能起到殺菌的最終效果。第五，關于膜材料的選用。對于選取有機膜作為膜材料的時候，可以運用臭氧水來當氧化試劑，接著對過濾膜進行反復的沖洗、浸泡以及再生，從而使得生產實現高效運轉，有助于節省生產成本。還有，對于臭氧水消毒殺菌工藝的運用，能夠滿足當前啤酒工藝的需求，有利于提高啤酒的質量。第六，操作人員需要做好控制工藝以及維護等工作。對于操作人員而言，需要嚴格遵守相關的生產衛生規定，保證無菌灌裝系統得到有效運行。同時要防止對于灌裝線產品的再次污染，必須做好系統的控制與協調，從而保障生產產品的質量。

3啤酒膜濾除菌法生產鮮啤酒技術的發展措施

隨著社會的發展與進步，人們對于啤酒的品味和質量等方面的需求逐漸增加，同時也使得啤酒有著更加廣闊的市場，需要切實加強對于鮮啤酒工藝的研究。微膜過濾法的應用使得啤酒產業有了很大的提升與改進，并逐漸向自動化、智能化方向發展。該生產系統充分結合了食品工藝學以及微生物學等相關課程，體現出理論與實踐相結合的特點。面對日益激烈的市場競爭，我國相關啤酒產業需要加強創新意識，提高技術水平，不斷推進啤酒產業更好發展。其一，政府相關部門角度。政府相關部門應該建立膜應用的食品研究實驗中心，并充分與國情實際相結合，不斷加強該領域技術的研究。同時要加強監管力度，對于廠家的生產衛生與質量等方面做好嚴格的監督。我國作為世界上的啤酒消費大國，需要迎合國際發展趨勢，提高自身的競爭優勢，建立完善的產業管理制度。其二，啤酒生產廠家角度。對于啤酒生產的廠家需要嚴格落實相關的國家行業規定以及產品衛生要求，做好衛生與質量等方面的工作。同時切實加強自身品牌形象的創建，提高自身企業的競爭力，發掘自身的品牌優勢。隨之市場的不斷擴大，很多啤酒企業生產環節中存在著衛生、管理等方面的問題，需要引起高度重視，加強內部管理與監督。加強操作人員的技術培訓，完善工作人員的技術以及食品健康等方面的認知，從而生產更多高質量的啤酒產品。

4結語

總之，過濾是啤酒生產過程中不可缺少的環節，關系著啤酒的口感、外觀等方面，有助于實現啤酒消毒殺毒的效果。微膜過濾法在無菌鮮啤酒生產工藝設計的環節中有著非常重要的影響作用，需要切實做好的系統的管理與控制，保障生產工序的有序進行。同時要擁有技術創新意識，不斷加強研發工作，從而推動啤酒生產的更快更好發展。

作者:隋 明 張崇軍 李俊儒 劉延嶺 張彩 單位:1.四川工商職業技術學院 2.四川大學輕紡與食品學院