啤酒中溶解氧的控制

酿酒科技2009年第2期（总第176期）·LIQUOR－MAKING SCIENCE＆TECHNOLOGY2009No．2(Tol．176)

啤酒中溶解氧的控制

王劲松

(南京金星啤酒有限公司技术质量部,江苏南京210039)

摘要：啤酒生产过程中除发酵初期氧有利于酵母细胞合成外，其他工序均应严格控制氧的摄入量，防止啤酒中

的还原物质被氧化而影响啤酒质量。溶解氧含量的高低是决定啤酒非生物稳定性和风味稳定性的主要因素之一。

关键词：啤酒；溶解氧；控制

中图分类号：TS262.5；TS261.4文献标识码：B文章编号：1001－9286（2009）02－0074－03

Analysis of the Control of Dissolved Oxygen in Beer

WANG Jin-song

(Technique&Quality Department of Jinxing Beer Co.Ltd.,Nanjing,Jiangsu210039,China)

成品啤酒中溶解氧的含量应控制在0.1mg/L左右，过高易导致啤酒产生类似脂肪氧化后的臭味，影响啤酒的爽快、醇厚性，且使啤酒的后苦味增强，甚至由于成品啤酒中过多氧的存在造成本已还原的双乙酰再次生成，使啤酒产生“生青味”，并氧化啤酒中的一些风味物质，使啤酒风味变差。氧能与蛋白质、多酚化合物反应形成永久性浑浊，降低啤酒的非生物稳定性。啤酒摄入氧主要在过滤与灌装工序，过滤工序中如果能够把清酒的溶解氧水平控制在0.1mg/L以下，就可以有效地提高啤酒的稳定性，延长啤酒贮藏。

1氧对啤酒的危害

1.1啤酒产生胶体浑浊的主要因素

啤酒中含有大量的巯基的蛋白质和多肽,受到氧化后形成双硫键,促进了蛋白质和多肽聚合，形成浑浊物质。啤酒中多酚物质在一定条件下可以氧化聚合为多聚体，啤酒中有较多的溶解氧存在，加上有二价金属离子的催化与结合，多酚加速聚合的同时又可以氢键和共价键的形式与多肽(大多为醇溶蛋白的分解产物)相结合，呈现雾状浑浊，称为“冷浑浊”。由于氧化聚合继续进行，形成许多牢固的共价键结合物，呈絮状或片状混合物，称为“永久浑浊”。由此可知，氧对啤酒浑浊的形成具有极大的影响。

1.2使啤酒中双乙酰含量升高

发酵液中溶解氧含量很低，经过硅藻土过滤后，清酒溶解氧含量明显增高,一般用CO2背压，可达到0.3～0.5mg/L,如果用压缩空气背压，清酒中的溶解氧含量可达1.0mg/L,由于氧的存在，使啤酒中残留的α-乙酰乳酸氧化脱羧而使双乙酰的含量增高。

1.3影响啤酒的风味

啤酒的风味组成包括双乙酰及其前体、醛类、酯类、高级醇、含硫化合物、挥发性酒花组分等。这些风味组成成分所含有的醛基、羟基、巯基、烯或烯醇基等,都可以被氧化或进行加氧反应,结果可能会使啤酒中原来感觉不到的风味成分转化为能感觉到的风味成分,或改变原有风味成分的呈味性质从而产生异杂味,并且导致啤酒口感粗劣。例如，多酚物质受到氧化聚合会使啤酒产生涩味、后苦味、辛辣味；酒花中A2酸和不饱和萜烯化合物受到氧化,会使啤酒产生烷烃臭、粗糙的苦味和后苦味；包装啤酒中的氧能促进A2乙酰乳酸的氧化脱羧反应,使VDK回升,从而使啤酒产生馊饭味。

1.4加深啤酒色泽

啤酒中含有的一些糖类和氨基酸在灭菌温度下的缓慢氧化,是加深啤酒色泽的重要原因，而多酚类氧化聚合形成的鞣酐,会使啤酒呈现暗红色。

1.5破坏酒花香味和苦味

氧能促进酒花不饱和萜烯化合物氧化,形成饱和烃,

收稿日期：2008－09－17

作者简介：王劲松，男，河南鹿邑人，大专。74

丧失酒花的新鲜香味,形成烷烃臭和苦味。氧也能促进α-酸氧化，形成氧化α-酸、β至γ′-树脂,这些产物大多

数给啤酒带来粗糙的苦味和后苦味。

1.6产生老化味

促进啤酒中多种化合物的转化而形成老化味。此外,氧还能诱发啤酒的喷涌和促进啤酒的生物浑浊以及美拉德反应。

2氧的侵入渠道及控制

在本公司溶解氧控制初期,发现啤酒溶解氧含量增加主要体现在以下几个方面。

2.1原辅材料

2.1.1糖化生产时应根据每批进厂麦芽的指标，及时调

整生产工艺，如下料温度、蛋白分解温度和时间。糖化温度和时间要根据麦芽质量加以调整，以保证投入原料的相对稳定。从源头上控制溶解氧的上升，以便有效地保证麦汁组分的相对稳定性，避免因啤酒口味差异，导致发酵液合流过滤时溶解氧的上升。

2.1.2应尽可能使用新鲜的辅料大米，因为随着陈化时

间的延长，其脂肪和类脂类物质被氧化成老化物质的前驱物质,极易造成啤酒老化味,甚至带来脂肪臭。大米新鲜度可用溴白里酚蓝指示剂鉴别,越绿越新鲜。

2.2糖化过程2.2.1

为了尽可能避免在糖化过程中麦汁过多地吸氧，

糖化醪应尽可能使用脱氧水兑制；糖化时尽量减少搅拌，以降低搅拌翻滚时空气中的氧溶入其中；糖化和麦汁过滤时最好采用惰性气体覆盖醪液表面，以隔绝空气，避免麦汁吸氧。另外，还要根据糖化生产工艺要求，往糖化锅中加入乳酸或磷酸，保证醪液的pH 值在5.4～

5.8之间，如麦芽中β-葡聚糖的含量高于150mg/L 时，

应适量加入含β-葡聚糖酶高的复合酶，以降低麦汁黏度，保证醪液的液化效果，减少因麦汁过滤时耕糟、回流次数过多而吸氧。

2.2.2糊化锅、糖化锅、煮沸锅的入孔在生产时一定要

关闭。从糊化锅进入糖化锅、过滤槽和煮沸锅的物料管最好设计为底部进料，以减少醪液和麦汁在输送过程中与氧气的接触机会。煮沸时间应严格控制在90min 之内，缩短麦汁在回旋沉淀槽中停留的时间。

2.3发酵液

2.3.1麦汁冷却采用一段薄板冷却，缩短麦汁入罐时间

并严格控制麦汁的充氧量。麦汁充氧量过少不利于酵母的繁殖，还会导致双乙酰还原发生困难。充氧量过多会使酵母前期发酵过于旺盛，形成过量的α-乙酰乳酸，还会消耗多量的快速还原物质，阻碍部分风味物质的还原，导致发酵后期双乙酰还原较慢，破坏啤酒香气，诱发

异常气味，同时副产物增多，高级醇含量高会使啤酒饮用后有“上头”的感觉。所以，冷麦汁充氧量应控制在

8～10mg/L 之间。

2.3.2酵母发酵阶段如吸入过多氧气，会破坏发酵液中

还原物质的平衡，大量消耗发酵液中的还原物质，降低成品啤酒的抗氧化能力。

2.3.3发酵大罐的背压气体：滤酒前，发酵液用CO 2

背压。发酵液压力要求：背压时CO 2压力为0.10～

0.12MPa ，且CO 2纯度为99.9%以上。

2.3.4由于市场竞争激烈，导致企业生产的酒品种较

多，有时需开另一罐酒，导致排土次数增加，未滤完酒的大罐上方空气进入发酵液，引起发酵液溶解氧升高。为了杜绝此类现象，发酵液开罐后原则上要求一次滤完，特殊情况不能一次滤完的，开罐时间不得超过3d 。

2.4清酒过滤阶段

滤酒是控制啤酒吸入氧的关键环节,滤酒过程吸氧

会直接影响啤酒的风味稳定性和非生物稳定性。对于一些规模小、设备不够先进的啤酒厂来说,控制滤酒过程吸氧是一件非常重要的工作。我公司采用的是板框式过滤机,发酵罐到过滤管道使用软管连接,清酒罐用氮气背压，溶解氧要求在0.1mg/L 以下。

2.4.1发酵罐到过滤机阶段

从初期跟踪研究结果看,发酵结束后酒液的溶解氧

含量一般在0.01mg/L 左右,处于相对无氧状态,酒液经过滤管道与空气接触,会使酒液的溶解氧含量增加。经检测，溶解氧会上升到0.3mg/L 以上,比发酵液高了30倍。酒头进入过滤机5min 左右，溶解氧降到0.3mg/L 左右(表1)。随着时间的消逝，溶解氧会达到发酵液的水平。这说明发酵罐到过滤机这个阶段关键控制点就在酒头上，而且原因就在输酒管道，针对此情况可采用的方法为：①检查管路连接和水切﹑

水押点的操作情况,发现管道滴漏及时排除；②在过滤机和发酵罐连接管中注满水排氧,然后用酒将水顶出；③直接用二氧化碳或氮气对管道进行吹气排氧。第二种方法酒损较大,最好使用脱氧水；第三种较好，但二氧化碳或氮气消耗较大,效果较明显。

2.4.2

过滤机到清酒罐阶段

滤酒前，将清酒罐用CO 2或N 2背压,排净罐内空

气；滤酒管路用CO 2或N 2吹扫，也可用脱氧水顶出管道

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酿酒科技2009年第2期（总第176期）·LIQUOR －MAKING SCIENCE ＆TECHNOLOGY 2009No ．2(Tol ．176)

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内空气及残水。预涂时用脱氧水，预涂结束后用CO 2将机内脱氧水顶出。硅藻土添加罐在滤酒过程中不断地补充硅藻土浆,也会带入大量的氧气,所以滤酒时必须盖上调浆罐的盖子,再用CO 2隔氧。在满足搅拌需求的情况下，尽量降低转速以减少氧的吸入。避免过滤机开机时排气不彻底，确保过滤开机对啤酒溶解氧的影响达到最低限度。避免含氧丰富的酒头、酒尾混入啤酒中，在酒头和酒尾切断时，大多容易导致吸氧，这对胶体稳定性不利。因此，在实际操作时最好用脱氧水或CO 2顶酒，将该部分的酒液另外回收。

在高浓酿造啤酒中，稀释用水占有很大的比例，所以稀释水溶解氧含量控制在0.05mg/L 以下。清酒罐用

N 2或CO 2背压，压力控制在0.12～0.15MPa 之间。提高

CO 2的纯度，最大限度地减少对啤酒溶解氧的影响(见表2)。清酒贮酒期间，应尽量避免倒(换)罐。

2.5啤酒灌装阶段

灌装溶解氧控制是啤酒包装过程的关键控制点。在良好的控制条件下，清酒罐-灌酒机-瓶装生酒的溶解氧增加应小于0.05mg ／L 。刚开始灌酒时，由于管道内残存少量的气，会影响成品酒的瓶颈空气。有的厂家在酒罐用压缩空气背压，致使瓶颈空气严重超标。另外，如酒机转速高、酒的容量偏低、酒液温度高、灌装过程的泄漏等均会影响氧的含量(表3)。

2.5.1

瓶子质量的影响

灌装生产线上，如果回收脏瓶，洗瓶效率低，酒瓶供

给不足，瓶子无法连续快速地送到酒机前，因此酒机要

经常停车，这样极易引起灌装的不稳定，使瓶颈空气含量升高。此外，由于回收瓶比较杂，有的瓶垂直偏差度不合格，激沫时水柱变偏，泡沫未溢至瓶口就已压盖，从而影响溶解氧的含量。选用质量较好的瓶子，在进入洗瓶机前要将油污瓶、破口瓶、畸形瓶、杂瓶等剔除，防止净瓶率低，影响酒机的运转。

2.5.2灌装过程的影响

酒输入灌装机贮酒槽时应平稳无涡流，并以CO 2

背压。从清酒罐到灌酒机的管道不宜太长，应用CO 2引酒，降低酒头的溶解氧含量。酒液输送泵密封性能要好，以免吸氧。灌装机酒槽必须用CO 2背压，并2次抽真空对每个酒阀所灌瓶装酒的氧含量进行跟踪检测，防止个别酒阀密封圈老化或密封性差引起漏气，使氧含量增加。1mL 瓶颈空气的氧气完全溶解在500mL 啤酒中，溶氧量将增加近0.3mg ／L 。激沫压力应控制在2～

3MPa ，如果激沫压力太小，啤酒产生的泡沫上升慢，排出瓶颈空气效果不好；如果激沫压力过高，产生大量的泡沫溢出瓶外，使得容量不够，增加酒损。激沫时瓶的

输送应平稳，否则影响激沫效果。激沫水以无菌、脱氧的软水为佳。良好的激沫可使成品啤酒瓶颈空气含量减

少到1.0mL 以下，装酒机增氧量控制在20mg/L 左右。

3结论

控制好以上各个方面，就能有效地控制啤酒的溶解

氧含量。清酒的溶解氧水平绝大多数控制在0.20mg ／L 以下。与改进前相比有了非常显著的效果。加强对设备使用状态的巡视，进一步稳定和降低清酒的溶解氧含量。但与优秀公司的溶解氧含量相比，仍将继续努力，进一步提高产品质量。只有这样才能降低啤酒溶解氧的含量,从而减少氧对啤酒质量的危害，提高成品啤酒的稳定性。

参考文献：

[1]顾国贤.酿造酒工艺学(第二版)[M].北京：中国轻工业出版社，1996.

[2]逯家富，赵金海.啤酒生产技术[M].北京：科学出版社，2003.[3]

张云瑞.氧在啤酒发酵、滤酒、灌装期间的作用及防治措施[J].酿酒科技，1997,（4）：57-58.

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谢永文获评湖北省酿酒大师

本刊讯：近日，湖北省酒业协会会长喻赋广一行来到湖北稻花香集团，并授予稻花香酒业有限公司副总经理、总工程师谢永文“湖北酿酒大师”称号。

据悉，此次评选经过由湖北酒协专家组组成的评审委员会的认真审查和考核，谢永文等7人最终当选为首届湖北酿酒大师。（小小）

啤酒中溶解氧的控制解读

74 酿酒科技·2009年第2期（总第176期）LIQUOR －MAKING SCIENCE ＆TECHNOLOGY 2009No ．2(Tol ．176 啤酒中溶解氧的控制王劲松 (南京金星啤酒有限公司技术质量部, 江苏摘要：关键词：南京 210039 啤酒生产过程中除发酵初期氧有利于酵母细胞合成外，其他工序均应严格控制氧的摄入量，防止啤酒中啤酒；溶解氧；控制文献标识码：B 文章编号：1001－9286（2009）02－0074－03 的还原物质被氧化而影响啤酒质量。溶解氧含量的高低是决定啤酒非生物稳定性和风味稳定性的主要因素之一。中图分类号：TS262.5；TS261.4 Analysis of the Control of Dissolved Oxygen in Beer WANG Jin-song (Technique&Quality Department of Jinxing Beer Co.Ltd., Nanjing, Jiangsu 210039, China

Abstract :Oxygen is helpful for the synthesis of barm cells in early fermentation period in beer production. However, in other production proce-dures, oxygen absorption should be under strict control to prevent the oxidation of reducing substances in beer which would further damage beer quality. The content of dissolved oxygen is the main factor influencing non-biological stability and flavor stability of beer. (Tran.by YUE Yang Key words :beer; dissolved oxygen; control 成品啤酒中溶解氧的含量应控制在0.1mg/L左右，过高易导致啤酒产生类似脂肪氧化后的臭味，影响啤酒的爽快、醇厚性，且使啤酒的后苦味增强，甚至由于成品啤酒中过多氧的存在造成本已还原的双乙酰再次生成，使啤酒产生“生青味”，并氧化啤酒中的一些风味物质，使啤酒风味变差。氧能与蛋白质、多酚化合物反应形成永久性浑浊，降低啤酒的非生物稳定性。啤酒摄入氧主要在过滤与灌装工序，过滤工序中如果能够把清酒的溶解氧水平控制在0.1mg/L以下，就可以有效地提高啤酒的稳定性，延长啤酒贮藏。发酵液中溶解氧含量很低，经过硅藻土过滤后，清酒溶解氧含量明显增高, 一般用CO 2背压，可达到0.3～ 0.5mg/L,如果用压缩空气背压，清酒中的溶解氧含量可达1.0mg/L,由于氧的存在，使啤酒中残留的α-乙酰乳酸氧化脱羧而使双乙酰的含量增高。 1.3影响啤酒的风味啤酒的风味组成包括双乙酰及其前体、醛类、酯类、高级醇、含硫化合物、挥发性酒花组分等。这些风味组成成分所含有的醛基、羟基、巯基、烯或烯醇基等, 都可以被氧化或进行加氧反应, 结果可能会使啤酒中原来感觉不到的风味成分转化为能感觉到的风味成分, 或改变原有风味成分的呈味性质从而产生异杂味, 并且导致啤酒口感粗劣。例如，多酚物质受到氧化聚合会使啤酒产生涩味、后苦味、辛辣味；酒花中A2酸和不饱和萜烯化合物受到氧化, 会使

啤酒理化检验方法概要

总则基本要求 1、总则 1.1 本方法中所采用的名词术语，计量单位符合国家规定的标准。 1.2 本标准中所采用的各种仪器（如:分析天平，分光光度计等）要按时检定，所用比重瓶、移液管、容量瓶等器具按有关鉴定规定定期校正。 1.3 本方法中所用水，在没注明其他要求时，均为蒸馏水。 1.4 本方法中所用试剂，在未说明其他要求时，均为分析纯。 1.5 试验方法中“溶液，在未注明溶剂外，均指水溶液。 1.6 理化指标的实测数据报告及实验结果，有效数字要与技术要求相一致。 2、基本要求 2.1 试验中所用玻璃仪器，用前须视洁污程度分别以铬酸洗涤液浸泡或以洗涤剂清洗，然后用自来水洗，再用蒸馏水洗干净。 2.2 试验方法中的有效数字，表示吸取或称量时要求达到精密度。

成品酒的检测方法 1、泡沫的检测方法原理：使用同一构造的器具，在同一温度、固定条件下，用目视测定啤酒泡沫消失的速度，以秒表示。仪器： A 秒表 B 无色透明玻璃杯必须预先彻底清洗其表面油污，严防灰尘污染，干燥后再使用。试验前，置于试验房间内放置10min. 操作：将原瓶啤酒置于15℃水浴中保持至等温后启盖，立刻将啤酒从距离玻璃杯口约3cm处注入容量为200-300mL的清洁玻璃杯中，观察泡沫升起情况，记录泡沫的色泽和粗细。等泡沫稳定后，测量泡沫高度，记录以cm表示，并进一步记录从泡沫稳定后至泡沫消失，露出酒面的时间，以秒表示。最后观察泡沫挂杯情况。所得结果取整数。根据观察到的现象进行记录，如洁白、白、发黄、灰；细腻、较细腻、较细、较粗、粗大；挂杯、尚挂杯、不挂杯等。注意事项试验时严禁空气流通现象，测定前样品瓶避免振摇。 2、净含量的检测方法 2.1 仪器①量筒②记号笔 2.2 操作将瓶装酒样置于（20±10）℃水浴中恒温30min。取出，擦干瓶外

溶解氧对发酵的影响及其控制

溶解氧对发酵的影响及其控制 1 溶解氧对发酵的影响溶氧是需氧发酵控制最重要的参数之一。由于氧在水中的溶解度很小，在发酵液中的溶解度亦如此，因此，需要不断通风和搅拌，才能满足不同发酵过程对氧的需求。溶氧的大小对菌体生长和产物的形成及产量都会产生不同的影响。如谷氨酸发酵，供氧不足时，谷氨酸积累就会明显降低，产生大量乳酸和琥珀酸。 1.1 溶氧量在发酵的各个过程中对微生物的生长的影响是不同的改变通气速率发酵前期菌丝体大量繁殖，需氧量大于供氧，溶氧出现一个低峰。在生长阶段，产物合成期，需氧量减少，溶氧稳定，但受补料、加油等条件大影响。补糖后，摄氧率就会增加，引起溶氧浓度的下降，经过一段时间以后又逐步回升并接近原来的溶解氧浓度。如继续补糖，又会继续下降，甚至引起生产受到限制。发酵后期，由于菌体衰老，呼吸减弱，溶氧浓度上升，一旦菌体自溶，溶氧浓度会明显上升。 1.2 溶氧对发酵产物的影响对于好氧发酵来说，溶解氧通常既是营养因素，又是环境因素。特别是对于具有一定氧化还原性质的代谢产物的生产来说，DO的改变势必会影响到菌株培养体系的氧化还原电位，同时也会对细胞生长和产物的形成产生影响。在黄原胶发酵中，虽然发酵液中的溶氧浓度对菌体生长速率影响不大,但是对菌体浓度达到最大之后的菌体的稳定期的长短及产品质量却有着明显的影响。

需氧微生物酶的活性对氧有着很强的依赖性。谷氨酸发酵中，高溶氧条件下乳酸脱氢酶(LDH)活性明显比低溶氧条件下的LDH酶活要低，产酸中后期谷氨酸脱氢酶(GDH)的酶活下降很快,这可能是由于在高溶氧条件下,剧烈的通气和搅拌加剧了菌体的死亡速度和发酵活性的衰减。 DO值的高低还会改变微生物代谢途径，以致改变发酵环境甚至使目标产物发生偏离。研究表明，L-异亮氨酸的代谢流量与溶氧浓度有密切关系，可以通过控制不同时期的溶氧来改变发酵过程中的代谢流分布,从而改变Ile等氨基酸合成的代谢流量。 2 溶氧量的控制对溶解氧进行控制的目的是把溶解氧浓度值稳定控制在一定的期望值或范围内。在微生物发酵过程中,溶解氧浓度与其它过程参数的关系极为复杂,受到生物反应器中多种物理、化学和微生物因素的影响和制约。从氧的传递速率方程也可看出，对DO值的控制主要集中在氧的溶解和传递两个方面。 2.1 控制溶氧量(C*-CL)是氧溶解的推动力，控制溶氧量首要因素是控制氧分压（C*）。高密度培养往往采用通入纯氧的方式提高氧分压，而厌氧发酵则采用各种方式将氧分压控制在较低水平。如啤酒发酵，麦汁充氧和酵母接种阶段，一般要求氧含量达到8～10PPM；而啤酒发酵阶段，一般啤酒中的含氧量不得超过2PPM。 2.2控制氧传递速率氧传递速率主要考虑KLa的影响因素。从一定意义上讲，KLa愈大，好氧生物反应器的传质性能愈好。控制KLa的途径可分为操作变量、反应液的理化性质和反应器的

溶解氧控制系统方案讲课教案

溶解氧控制系统方案（修改稿）一、概述污水生化处理的耗氧反应是重要的反应阶段，目前国内的污水生化处理的加氧工作都是采用大功率的鼓风机实现的，需要消耗大量的电能，在保证水质的情况下，如何实现节能控制，降低成本，是目前国内外需要认真考虑的问题。污水中的微生物对氧的需求量是一定的，少了会降低水质，多了不仅不能保证水质，而且还浪费能源，通常以溶解氧的含量来判断某个时候供氧量是否合适。但是，所需要的溶解氧不应该是一个定值，它是随着污水的浓度、天气、气温、时间变化的函数。就是说污水处理过程控制具有显著的非线性、大滞后、多变量、时变性的特点。为此，需要研究在不同工况条件下，溶解氧设定值的优化。建立污水生化处理过程的溶解氧变化的模型，并依据该模型对鼓风量进行低能耗的优化控制。建立能适应环境变化的基于污水生化过程。在国内曝气量优化控制方面进行了一些研究，常用的方法主要是基于溶解氧目标值的PID 控制。但是，由于污水生化处理过程的非线性、时滞及溶解氧目标值时变性，使PID 控制很难跟踪溶解氧目标值。在PID 控制基础上发展了变增益的PID控制、模糊PD控制, 这些方法仍然不能解决过程不确定性问题。为此，许多学者采用神经网络自动诊断、模糊专家控制等智能控制方法。但是，对于复杂的污水生化处理过程，学习样本有限和专家知识不足，使这些方法的效果不明显。国外这方面成功经验也很少。所以说国内的污水处理过程的自动化水平还有待提高，大多数只停留在数据采集和简单控制（如提升泵、污泥回流泵、鼓风机的

开关控制）的水平上。污水处理过程建模和控制方面的研究属于刚起步，主要用模糊神经网络控制、递阶神经网络、仿人智能、自适应、专家知识等方法来构建可知模型，取得一定成功。但这些方法有待深入研究和完善。二、方案提出我们在总结先前的经验和实际运用的基础上，对于污水的入水水质、生化反应过程、出水水质波动等各种在线、离线检测数据进行科学分析，结合智能检测、诊断与控制技术对生物化过程进行综合控制与优化，以保证在各种干扰条件下出水水质稳定达标。主要采用“前馈+串级”的组合控制模型，以污水处理厂进水区温度、流量、进水水质检测值等为前馈信号，来决策溶解氧的给定值；生化处理池中溶解氧检测仪为反馈信号给主回路；鼓风机风量用风量传感器检测作为反馈信号和变频器构成副回路。各回路控制规律为：前馈采用人工智能；主回路采用模糊PID 控制；副回路采用传统的PID 控制。为节省成本对污泥回流控制可以根据回流量流量大小分1-3 档位的控制。参见图2-1 生物化过程前馈- 串级控制系统。

溶氧对发酵的影响及其控制

溶氧对发酵的影响及其控制摘要：发酵液中的溶氧浓度（Dissolved Oxygen，简称DO）是影响发酵的关键因素，对微生物的生长和产物形成有重要的影响。要根据氧的溶解特性及微生物对氧的需求，分析溶氧对发酵的影响及对发酵产物的影响，进而确定溶氧量的控制及在发酵液中的传递，使生产效益最大化。关键词：溶氧发酵代谢溶氧量控制传递 Abstrac t: The dissolved oxygen concentration in the fermentation broth (Dissolved Oxygen, referred to as DO) is the key factor to influence the fermentation, has an important influence on microbial growth and product formation. According to the demand of dissolution characteristics and microbial oxygen on oxygen, analysis of the effects of dissolved oxygen on the fermentation and the effect on fermentation, and then determine the control of dissolved oxygen in the fermentation broth and transfer, the maximum production efficiency. Key words: dissolved oxygen; fermentation; metabolism;Dissolved oxygen control transfer 溶氧浓度（DO）作为发酵控制中的一个关键参数，直接影响着发酵生产的稳定性和生产成本，受到工业生产和实验室研究的重视，无论是厌氧还是需氧发酵，研究发酵液中溶氧对发酵的影响都有重要意义。一·氧的溶解特性溶解氧（Dissolved Oxygen）是指溶解于水中分子状态的氧，用DO 表示。氧是一种难溶气体，在常压、25℃的条件下，空气中的氧在纯水中的溶解度仅约为0.25mmol/L，在发酵液中，由于各种溶解的营养成分、无机盐和微生物[3] 的代谢产物存在，会明显降低氧的溶解度。此外，溶氧浓度会随着温度、气压、盐分的变化而变化。一般说来，温度越高，溶解的盐分越大，水中的溶解氧越低；气压越高，水中的溶解氧越高。其中就提到一个临界溶氧浓度的确定。临界溶氧浓度的确定，如右图：[2] 在发酵过程中停止供气，通过观察发酵体系中DOT的变化可以大致确定细胞生长的临界

如何控制溶解氧

一、原辅材料的控制 1. 糖化生产时应根据每批进厂麦芽的指标，及时调整生产工艺，如下料温度、蛋白分解温度和时间。糖化温度和时间要根据麦芽质量加以调整，以保证投入原料的相对稳定。从源头上控制溶解氧的上升，以便有效地保证麦汁组分的相对稳定性，避免因啤酒口味差异，导致发酵液合流过滤时溶解氧的上升。 2. 应尽可能使用新鲜的辅料大米，因为随着陈化时间的延长，其游离脂肪的含量会逐渐增多，容易产生脂肪氧化的臭味。二、糖化过程的控制 1. 为了尽可能避免在糖化过程中麦汁过多地吸氧，糖化醪应使用脱氧水兑制；糖化时尽量减少搅拌，以降低搅拌翻滚时空气溶入其中；糖化和麦汁过滤时最好采用惰性气体覆盖醪液表面，以隔绝空气，避免麦汁吸氧。另外还要根据糖化生产工艺要求，往糖化锅中加入乳酸或磷酸，保证醪液的pH值在5.4～5.8之间，如麦芽中β—葡聚糖的含量高于150mg/L时，应适量加入含β—葡聚糖酶高的复合酶，以降低麦汁黏度，保证醪液的液化效果，减少因麦汁过滤时耕糟、回流次数过多而吸氧。 2. 糊化锅、糖化锅、煮沸锅的人孔在生产时一定要关闭。从糊化锅进入糖化锅、过滤槽和煮沸锅的物料管最好设计为底部进料，以减少醪液和麦汁在输送过程中与氧气的接触机会。煮沸时间应严格控制在90分钟之内。缩短麦汁在回旋沉淀槽中停留的时间。麦汁冷却采用一段薄板冷却，缩短麦汁入罐时间并严格控制麦汁的充氧量。麦汁充氧量过少不利于酵母的繁殖，还会导致双乙酰还原发生困难。充氧量过多会使酵母前期发酵过于旺盛，形成过量的α—乙酰乳酸，还会消耗多量的快速还原物质，阻碍部分风味物质的还原，导致发酵后期双乙酰还原较慢，破坏啤酒香气，诱发异常气味同时副产物增多，高级醇含量高会使啤酒饮用后有“上头”的感觉，所以冷麦汁充氧量应控制在8ppm～10ppm之间。三、发酵液的控制 1. 酵母发酵阶段如吸入过多氧气，会破坏发酵液中还原物质的平衡，大量消耗发酵液中的还原物质，降低成品啤酒的抗氧化能力。 2. 发酵大罐的备压气体：滤酒前，发酵液用CO2备压。 3. 发酵液压力要求：备压时CO2压力为0.10 Mpa～0.12Mpa，且CO2纯度为99.8%以上。 4. 由于市场竞争激烈，导致企业生产的酒品种较多，有时一种酒的库存较大，另一种酒已告急，需开另一罐酒，导致排土次数增加，未滤完酒的大罐上方空气进入发酵液，引起发酵液溶解氧升高。为了杜绝此类现象，发酵液开罐后原则上要求一次滤完，特殊情况不能一次滤完的，开罐时间不得超过3天。四、滤酒管路的控制滤酒的管路要采用不锈钢，且管路内壁光滑，接缝处平整，无凹凸不平的现象。还要保证滤酒的管路、泵、阀门密封良好。

溶解氧使用说明书

敬告用户 ●使用时请遵守本说明书之操作规程及注意事项。 ●在收到仪表时，请小心打开包装，查看仪表及配件是否因运输而损坏，如有损坏，请立即通知上海博取仪器有限公司或经销商，并保留包装物以便寄回处理。 ●在使用过程中若发现仪器工作异常或损坏请联系经销商或上海博取仪器有限公司，切勿自行修理。 ●为使测量更精确，仪器须经常配合电极进行校正；若您的电极购买时间已近一年，请注意更换电极膜头。 ●仪器使用满一年后须送计量部门或有资格的检定单位进行检定，合格后方可再用。 ●因产品更新换代，本说明书如有变动恕不另行通知。概述 DOG-2092 型工业溶解氧仪表是用于测试和控制溶解氧的的精密仪表。该仪表具有微型计算机存储、计算和补偿有关测定溶解氧值的所有参数；可对相关数据进行设置，如海拔、盐度等；其功能全.性能稳定.操作简便等特点，使其成为溶解氧测试和控制领域的理想仪表。 DOG-2092 型工业溶氧仪采用带背景光LCD显示，具备错误指示；自动温度补偿；隔离式4-20 mA电流输出；双组继电器控制，高低点报警指示；掉电记忆，无需后备电池，资料保存十年以上。 DOG-2092 型工业溶氧仪电极为美国原装膜头，详见《电极使用说明书》。包装说明请确认您所购买的DOG-2092 型仪表包装盒是否完整，如有包装损坏或是有任何配件短缺的情形，请您尽快与经销商或上海博取仪器有限公司联系。 ●DOG-2092 仪表一台 ●固定锁紧条两根 ●用户使用说明书一本 ●溶氧电极一支 1

技术性能 1. 测量范围： 0.00~19.99mg/L 0.0~199.9% 2. 分辨率： 0.01 mg/L 0.01% 3. 精确度： ±1.5%F.S 4. 控制范围： 0.00~19.99mg/L 0.0~199.9% 5. 温度补偿： 0~60℃ 6. 输出信号： 4~20mA 的隔离保护输出 7. 控制输出方式： ON/OFF 继电器输出接点 8. 继电器承受负载：最大交流230V 5A 最大交流115V 10A 9. 电流输出负载：允许最大负载为500Ω 10. 对地电压绝缘度：最小负载为500VDC 11. 工作电压： 230V AC ±10%、50/60Hz 12. 尺寸： 96×96×115mm 13. 开孔尺寸： 91×91mm 14. 重量： 1Kg 15. 仪器的工作条件： ① 环境温度：5~35℃ ② 空气相对湿度： ≤80% ③ 除地球磁场外周围无强磁场干扰。前面板说明图1 1：高报警指示 2：低报警指示 3：毫克/升指示 4：百分比指示 5：确认 6：数字减少 7：数字增加 8：菜单循环模式 9：显示屏 2

啤酒中溶解氧的控制

酿酒科技2009年第2期（总第176期）·LIQUOR－MAKING SCIENCE＆TECHNOLOGY2009No．2(Tol．176) 啤酒中溶解氧的控制王劲松 (南京金星啤酒有限公司技术质量部,江苏南京210039) 摘要：啤酒生产过程中除发酵初期氧有利于酵母细胞合成外，其他工序均应严格控制氧的摄入量，防止啤酒中的还原物质被氧化而影响啤酒质量。溶解氧含量的高低是决定啤酒非生物稳定性和风味稳定性的主要因素之一。关键词：啤酒；溶解氧；控制中图分类号：TS262.5；TS261.4文献标识码：B文章编号：1001－9286（2009）02－0074－03 Analysis of the Control of Dissolved Oxygen in Beer WANG Jin-song (Technique&Quality Department of Jinxing Beer Co.Ltd.,Nanjing,Jiangsu210039,China) Abstract:Oxygen is helpful for the synthesis of barm cells in early fermentation period in beer production.However,in other production proce-dures,oxygen absorption should be under strict control to prevent the oxidation of reducing substances in beer which would further damage beer quality.The content of dissolved oxygen is the main factor influencing non-biological stability and flavor stability of beer.(Tran.by YUE Yang) Key words:beer;dissolved oxygen;control 成品啤酒中溶解氧的含量应控制在0.1mg/L左右，过高易导致啤酒产生类似脂肪氧化后的臭味，影响啤酒的爽快、醇厚性，且使啤酒的后苦味增强，甚至由于成品啤酒中过多氧的存在造成本已还原的双乙酰再次生成，使啤酒产生“生青味”，并氧化啤酒中的一些风味物质，使啤酒风味变差。氧能与蛋白质、多酚化合物反应形成永久性浑浊，降低啤酒的非生物稳定性。啤酒摄入氧主要在过滤与灌装工序，过滤工序中如果能够把清酒的溶解氧水平控制在0.1mg/L以下，就可以有效地提高啤酒的稳定性，延长啤酒贮藏。 1氧对啤酒的危害 1.1啤酒产生胶体浑浊的主要因素啤酒中含有大量的巯基的蛋白质和多肽,受到氧化后形成双硫键,促进了蛋白质和多肽聚合，形成浑浊物质。啤酒中多酚物质在一定条件下可以氧化聚合为多聚体，啤酒中有较多的溶解氧存在，加上有二价金属离子的催化与结合，多酚加速聚合的同时又可以氢键和共价键的形式与多肽(大多为醇溶蛋白的分解产物)相结合，呈现雾状浑浊，称为“冷浑浊”。由于氧化聚合继续进行，形成许多牢固的共价键结合物，呈絮状或片状混合物，称为“永久浑浊”。由此可知，氧对啤酒浑浊的形成具有极大的影响。 1.2使啤酒中双乙酰含量升高发酵液中溶解氧含量很低，经过硅藻土过滤后，清酒溶解氧含量明显增高,一般用CO2背压，可达到0.3～0.5mg/L,如果用压缩空气背压，清酒中的溶解氧含量可达1.0mg/L,由于氧的存在，使啤酒中残留的α-乙酰乳酸氧化脱羧而使双乙酰的含量增高。 1.3影响啤酒的风味啤酒的风味组成包括双乙酰及其前体、醛类、酯类、高级醇、含硫化合物、挥发性酒花组分等。这些风味组成成分所含有的醛基、羟基、巯基、烯或烯醇基等,都可以被氧化或进行加氧反应,结果可能会使啤酒中原来感觉不到的风味成分转化为能感觉到的风味成分,或改变原有风味成分的呈味性质从而产生异杂味,并且导致啤酒口感粗劣。例如，多酚物质受到氧化聚合会使啤酒产生涩味、后苦味、辛辣味；酒花中A2酸和不饱和萜烯化合物受到氧化,会使啤酒产生烷烃臭、粗糙的苦味和后苦味；包装啤酒中的氧能促进A2乙酰乳酸的氧化脱羧反应,使VDK回升,从而使啤酒产生馊饭味。 1.4加深啤酒色泽啤酒中含有的一些糖类和氨基酸在灭菌温度下的缓慢氧化,是加深啤酒色泽的重要原因，而多酚类氧化聚合形成的鞣酐,会使啤酒呈现暗红色。 1.5破坏酒花香味和苦味氧能促进酒花不饱和萜烯化合物氧化,形成饱和烃, 收稿日期：2008－09－17 作者简介：王劲松，男，河南鹿邑人，大专。74

啤酒检测误差的分析及控制

啤酒检测误差的分析及控制检测中心是啤酒生产过程的眼睛。啤酒生产过程控制的好坏、成品半成品质量如何，人的眼睛是不能直接看出来的，必须通过检测中心的检测仪器检测，才能判断啤酒质量如何。检测结果的正确与否，直接关系到啤酒产品的质量控制。正确的检测数据可以指导生产，保证产品的质量。若检测结果不准确，不但不能指导生产，反而会误导生产。如一批产品卫生指标没有问题，而你却检测出细菌严重超标，根据检测结果酒就不能出去，甚至倒掉，这会给公司带来很大损失。相反的，若酒本身卫生指标不合格，而你却做出合格的判断，而没有采取相应的措施就让酒出去了，但一段时间后，在市场出了问题，也会给公司造成很大的影响。但检测受许多因素的影响，有人为的、外界的、主观的、客观的，从而使检测结果带有一定的误差，有些误差是允许的，有些误差是不允许的。要把检测误差控制在允许的范围内，必须从下列几个环节进行严格的控制。1．检测设备对实验数据的影响及控制实验室必须确保检测设备在系统配置上的完整性和质量上的完好性、可靠性，使设备处在良好的使用状态下充分发挥设备的工作效率，才能促进检测工作的顺利开展，保证检测数据的准确性。这样就要求从设备的购置、验收、校正、使用、维修、保养方面进行控制，从而达到检测设备规范化，保证检测结果的准确性。 1．1检测设备的购置、验收控制检测设备在购置之前，应该了解设备可以测定的项目、设备的性能、设备的技术指标、数据的可靠性、工作效率等多方面的内容。例如：实验室需购买一台浊度仪，在购买前须选型。浊度仪有进口的、有国产的多种型号；有适合于测水的、有适合于测啤酒的，用于检测啤酒浊度的就要选测啤酒的浊度仪，因为测啤酒浊度的单位与测水的浊度单位表示不一样，啤酒浊度的单位是用EBC表示，水浊度的单位是用NTU表示，虽然单位可以换算，但操作起来就很麻烦。另外，要选我们所需检测样品浊度的范围多少。成品啤酒浊度要求小于0.9EBC、清酒小于0.50 EBC、麦汁浊度小于30 EBC，这样我们就选有三个量程0-2.50 EBC、2.5-25 EBC、25-50 EBC的浊度仪。量程选太大，检测结果误差就会很大，量程选太小，检测不了。同时在选购仪器前，还应考虑它的检测方法是否被ASBC、EBC或国家制定的标准分析方法所认同。仪器的检测方法只有被这些标准化检测方法所认同，检测操作时才有标准可依，检测结果出现问题才有标准方法可仲裁。因此，仪器采购前，应考虑我们需要检测的是什么，而不是仪器买回来了，才要知道它能检测什么。如果盲目的购进仪器，不但会影响检测结果，还会浪费大量的资金。检测设备购置后，它的验收也是相当重要的，首先要检查配置是否齐全，安装后其运作情况如何。只有配置齐全，仪器才能正常运作，检测结果才会准确。 1．2仪器的使用、管理的控制检测仪器，必须实行统一管理、指定专人负责，并严格按仪器的检测操作规程操作。目前实验室许多仪器都是自动化检测，检测操作过程表面看起来非常简单，非检验人员看一下就可以操作，往往非检验人员会自己动手检测。自动化检测仪器检测过程看起来简单，但仪器都是非常精密的，若没有严格按操作规程检测，不但会引起实验结果的误差，还会损坏仪器，缩短仪器寿命。如Anton parr啤酒自动分析仪，检测操作看起来非常简单，但样品检测前须经严格处理，如彻底的除气、样品温度恒度在20℃左右，检测前要检测仪器是否处于正常状态、检测后仪器要严格清洗，稍于忽略了一步，都会导致检测结果的误差并会损坏仪器。 1．3检测设备的校正及维护保养检测设备使用一段时间后，往往会发生偏离，因此检测设备要按国家检定规程在一定周期内进行计检定，由计量单位检测。如实验室里的天平、PH计、分光光度计、电导率测定仪每年都要由计量所进行检定，校正，检定这些仪器是否准确、是否能使用，若发生偏离，要进行校正。但有些进口设备如Anton Paar啤酒自动分析仪、PU计、溶解氧测定仪，计量单位不能检定、校

啤酒工艺计算案例

糖化工艺糖化工艺基础性计算：以12B×麦汁为例：热麦汁为580HL（合计为60吨）；热麦汁浓度12％；第一麦汁浓浓15％；配料比：麦芽75％，大米25％；麦芽绝干浸出率82％，水分％，比热g?C；大米绝干浸出率98％，水分15％，比热J/g?C；原料利用率98％。原料浸出率计算：1.原料浸出率＝麦芽绝干浸出率（1－麦芽含水量）×麦芽配料比＋大米绝干浸出率×（1－大米含水量）×大米配料比＝82％×(1－％)×75％＋93％(1－15％)×25％＝％2.每吨煮沸后麦汁量＝(原料浸出率×原料利用率)/煮沸终了麦汁浓度=%×98%/12%=吨3.投料量计算：煮沸麦汁量580HL（合计为60吨）时，投料量为60／＝吨，麦芽用量为×75％＝吨，大米用量为吨4.糖化用水量计算：糖化用水量＝总投料量×总浸出率×原料利用率×（1－第一麦汁浓度）／第一麦浓度－原料总含水量＝×％×98％（1－15％）／15％－（×％＋×15％）＝吨设糖化锅用水为W，则糊化锅为－W，合醪时根据热平衡原理，糖化锅吸热＝糊化锅放热，即糖化锅用水量为吨，糊化锅用水量为吨；糖化锅料水比1：，糊化锅料水比1：5.洗糟水量计算：洗糟水量＝热麦汁／（1－煮沸强度）－总浸出量－糖化总用水量－原料总含水量＝60／（1－9％）－60×％×98％－－（×％＋×15％）＝27吨6.糖化锅投料及添加剂量计算：麦芽：7100Kg，水：吨，35－55℃下料，，50－55℃蛋白质分解休止时间为30分钟，下料温度、蛋白质分解温度和时间根据麦汁最终分析结果作相应的调整。蛋白质分解时间要用慢搅拌，酿造水用硫酸钙调整适当的硬度，用乳酸来调节PH值，甲醛（36％要求纯度含量在200－250PPM之间），如加入过多，对酒体抗氧化性差，一般添加量为200ML／吨麦汁，用量＝7200／36％＝。7.糊化锅投料及添加剂量计算：大米：2350Kg，水：吨，下料时加入液化酶／吨大米，8.酿造水调整计算：硫酸钙加入要求下料液含钙离子120PPM，冷麦汁中含钙离子浓度为50PPM以上，硫酸钙浓度>85％，糊化适当按料比稍多加一点，一般钙离子浓度为20－30PPM 左右即可，硫酸钙添加应考滤洗糟水在内，如可能一小部分在煮沸锅中加入，乳酸（80％）调整糖化醪PH值为－（以合醪后麦汁为准，尽量满足糖化醪PH值－，最终麦汁PH值为－糖化作业条件：糖化温度在62－68℃；糖化时间确定，实际糖化过程用慢搅，用碘检；糖化温度、时间按麦汁分析结果相应调整，以达到更有效的糖化工艺；糖化期间用慢搅。麦汁过滤：加热到75℃，醪液进入过滤槽中，过滤加热水到筛板平为准，倒醪时间<10分钟，尽量避免有氧气摄入；在热麦汁过滤回流6分钟，当浊度<14EBC为止才可过滤；第一麦汁浓度控制在－，洗糟水温76℃,残糖～。麦汁煮沸条件：酒花：20～30％初次压泡分解苦味基础；40～50％第二次在煮沸后40分钟加入，主要是为了增苦味；30～40％煮沸终了前7分钟，主要是为了增香。必须用乳酸调最终麦汁PH值为～，PH值在煮沸前调整；煮沸时间90分钟；煮沸强度9%. 麦汁浓度调整作业: 浓度计算-糖化收得率=最终麦汁量煮沸强度密度/投料量；麦汁终前满锅麦计算，及加水所计算（略）；最终麦汁总量580HL。回旋沉淀糟：除热凝固物，沉淀30分钟；必要时加锌～；麦汁冷却60分钟，麦汁充氧发酵工艺(简略) 熟化稳定化作业：外观糖度4P以下，熟化温度8℃，酵母细胞数20106个／ML以下，封罐：熟化阶段13P发酵液糖度需降到以下时封罐，14P需降到以下封罐压力≤，熟化时间10天以内，冷却温度0～－2℃，稳定时间7天以上，感观检查，为了除去酵母而进行离心分离15分钟，经过30分钟60℃加热的啤酒不得有VDK气味和味道（每代酵母检测一次），熟化工序接近结束时，双乙酰的量应在／L以下，熟化结束后，以达到下列3个项目为准，对冷却开始进行判断：熟化时间达到规定的7天以上，双乙酰分析值在以下，除去酵母后的加热啤酒中感官上无VDK 的气味和味道贮酒酵母排放作业：封罐后，每周排放酵母两次，在贮酒罐冷却开始后达到2～3℃的当天及过滤前排放贮酒罐底酵母，温度降到－℃后，每周排放酵母一次，直至滤酒前过滤作业：只对符合生啤味的特性的，完全熟化的啤酒进行过滤稳定剂添加：作为啤酒的稳定剂，可以使用必要量的硅胶，添加量300～500g/Kl，添加量必须满足物理耐久性，反应时间在10分钟以上，添加设备：硅胶添加罐；抗氧化剂：可以添加18～22PPM的亚硫酸氢钠，其它的稳定剂经过批准后可以使用；啤酒温度：在硅藻土过滤机出口啤酒的温

溶解氧和造成溶氧不足地原因

溶解氧和造成溶氧不足的原因内容摘要：水质对养殖的水生动物起着至关重要的作用。正常的养殖水体（未被工业污染），影响水质的主要指标是pH值（酸碱度）、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等5项指标。重金属、农药、化工污水等污染的水源，如超出《渔业水质标准》，则不能用于水产养殖生产。对养殖用水，必须定期进行全面科学检测。如果片面检测或仅凭经验主观判断，可能招致灾难性的后果。一、养鱼先养水，好水养好鱼俗话说：“养鱼先养水，好水养好鱼”。水是鱼、虾、蟹、鳖、龟、蛙等水产养殖动物的生活环境，水质的好坏直接影响到水产养殖生物的生长和发育，从而影响到产量和经济效益。每一种水产动物都需要有适合其生存的水质条件，水质若能满足要求，养殖动物就能顺利生长发育。如果水质的一些基本指标超出生物的适应和忍耐范围，轻者养殖动物生长速度缓慢，成活率降低，饲料系数提高，经济效益下降。重者可能造成养殖动物的大批死亡，引起严重的经济损失。恶化的水质不仅有害于动物机体的健康，甚至还危及它们的生命。众所周知水是一种优良的溶剂和悬浮剂，它可溶解各种气体，如氧气、二氧化碳、氨和硫化氢等，也可溶解各种盐类，如亚硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐等，还可悬浮尘埃、有机碎屑、细菌、藻类、小型的原生动物以及各种虫卵等。水体中溶解和悬浮的种种有形或无形的物质和成分，其中一部分对水产动物的生长、发育是必需的，有一些是无益的，而另一部分则是有害的，或者在含量较多时有害，同样，它们对水体中的其他生物，也有有利和不利的方面，特别是某些成分对养殖动物生长和健康不利，而对一些病原体（如病原菌、寄生原生动物）的繁殖、滋生以及产生毒力等是必需的，就容易导致疾病的发生。水质对养殖的水生动物起着至关重要的作用。正常的养殖水体（未被工业污染），影响水质的主要指标是pH值（酸碱度）、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等5项指标。重金属、农药、化工污水等污染的水源，如超出《渔业水质标准》，则不能用于水产养殖生产。对养殖用水，必须定期进行全面科学检测。如果片面检测或仅凭经验主观判断，可能招致灾难性的后果。科学的检测的可得出正确的数据。这些数据可以告诉养殖者水质的状况，从而判断水质是否满足水产动物生长的要求，以及是否会引起动物发病。水质检测的另一个作用是为改善水质、鱼病用药提供依据，减少因施肥、投饵、用药等日常管理造成的鱼类死亡损失。因此，水质检测是保证水质健康的必要，也是水产健康养殖的基础。二、溶解氧——水产动物生命要素同人一样，水产动物也必须在有氧的条件下生存，不同的是人呼吸空气中的氧气，而水产动物呼吸的是水体中的溶解氧。水体缺氧可使其浮头，严重时泛塘致死。 1. 养殖（育苗）水体溶氧要求一般来说，养殖（育苗）水体的溶解氧应保持在5~8mg/l（ppm），至少应保持3mg/l 以上。各种鱼、虾类的需要溶解氧条件如表1。表1 各种鱼、虾类所需溶氧范围（mg/l）

溶氧控制技术及曝气研究教学文稿

溶氧控制技术及曝气研究 1.污水中溶解氧的控制依据主要有哪些，如何优化? 溶解氧的概念可以理解为水中游离氧的含量，用ＤＯ表示，单位ｍｇ／Ｌ。溶解氧在实际的污水、废水处理操作中具有举足轻重的作用，这一指标的恶化或者波动过大，往往会导致活性污泥系统的稳定性大幅波动，自然对处理效率的影响也非常明显。＜１＞书面定义及实际操作的理解应该说，理论上来讲，当曝气池各点监测到的ＤＯ值略大于０（如０.０１ｍｇ／Ｌ）时，可以理解为充氧正好满足活性污泥中微生物对溶解氧的要求。但是事实上，我们还是没有简单的将溶解氧控制在大于０的水平，而是应用教科书中的做法，把ＤＯ控制在１～３ｍｇ／Ｌ的范围内。究其原因还是因为，整个曝气池而言，溶解氧的分布和各曝气池区域内的溶解氧需求是不一样的。为了保守的稳定活性污泥在分解有机物或自身代谢过程中对溶解氧的需求，才将ＤＯ控制在１～３ｍｇ／Ｌ。但是，实际操作和书面上固定僵化的ＤＯ理论值往往是不同的，不能只是依照书面上理论值，还要充分结合实际情况！从实际情况看，发现在实际运行中，很多情况下将溶解氧控制在１～３ｍｇ／Ｌ是没有必要的，特别是控制超过３ｍｇ／Ｌ更是毫无意义，唯一的结果只是导致电能的浪费和出水中含有细小悬浮颗粒。所以，在根据书面理论同时要结合实际情况合理控制溶解氧。＜２＞污水中溶解氧的控制依据及优化主要依据：原水水质(有机物、氮、磷）、活性污泥的浓度、污泥沉降比、pH、温度、食微比（F/M)等进行控制。当然，书面上给的理论值：一般好氧条件下溶解氧浓度为≥2.0 mg/L,厌氧条件下溶解氧浓度为≤0.2 mg/L,缺氧条件下溶解氧浓度为0.2-0.5 mg/L。具体

3650型溶解氧检测仪使用

3650型溶解氧检测仪使用、维护与校准中的几个关键点 CRB技术中心丰水平溶解氧是啤酒老化味形成最直接、最主要原因，从近两年消费点监测的结果来看，老化味几乎是CRB所有品牌的共同缺陷、新鲜度的得分一直在30-40分之间徘徊，与CRB确定的78分战略目标相去甚远。因此，加强溶解的监测与控制对我们改进产品口味质量显得犹为重要，检测方面一定要保证监测的数据能真实反映我们啤酒的实际氧含量水平，这样才会便于查找原因、寻找应对措施。现在CRB所有工厂均是使用orbisphere 3650型测氧仪来检测溶解，全集团共有80台此型仪器，但真正使用良好的仅54台，有32.6%的仪器不稳定或带病作业，由于影响溶解氧检测结果的因素很多，即便是好的仪器如果使用与校正的方法不当，其检测的结果也不能真实反映我们产品中实际含量水平。为此，CRB技术中心于12月19日-20日专门举办了一次仪器培训，其中19日全天是测氧仪的培训。本人结合此次培训学到的知识以及实际维护使用经验，在此探讨一下此型仪器使用、维护与校准中的几个关键控制点。一、使用的的关键点正确地使用是对仪器最好的维护，经验表明仪器的故障90%是不正确的使用方法造成。测氧仪的操作尽管很简单，但由于各工厂基本上是三班在线检测溶解氧，仪器是在生产现场三班使用，使用人员多、使用环境较差，因此比较容易出故障。要解决这个问题，除了要建立一个规范的仪器交接使用管理制度，还要培训仪器的使用人员注意以下几点： 1.测量前注意密封性的检查：测氧仪在与待测样连接时（如清酒罐、包装线、脱氧水罐的取样阀），一定要保证连接紧密不渗漏，仪器的流通池本身有许多密封圈，也一定要保证完好无缺，否则微小的渗漏将会造成结果的巨大偏差。 2.使用时注意流速的调节控制：测氧仪测氧的原理是电化学原理，流通池内样品的溶解氧与电极发生电化学反应形成电流，电流的大小与氧含量成正比，如果流通池内的待测液体不流动或流速过慢，氧会逐渐消耗，测量结果会越来越低，反之如果流速过快造成漩涡形成气泡，结果会偏高。要保证测量结果真实准确，流速控制很关键。流速的要求与使用的渗透膜相关，检测清酒、冷酒、成品酒与脱氧水用的是2956A膜，要求流速≥180ml/min，比较经验的做法是先把出口开大以最大流速流动1-2min，然后慢慢拧紧出口阀调小流速以消除酒液中的气泡，直至成连续滴状（基本上可以保证流速≥180ml/min同时又不会形成气泡）。 3.平时注意防水防潮：测氧仪是一个精密仪器，除了探头外主机里面有复杂的电路控制板，与许多电器工具一样如果受潮或进水将无法工作或稳定工作，而实际上生产现场经常会遇到潮湿的环境，因此我们一定要提醒使用人员注意防水防潮。要绝对禁止直接用水冲洗仪器，如果仪器

发酵罐对发酵过程中溶氧控制

发酵罐对发酵过程中溶氧控制在微生物/细胞发酵过程中，溶氧是需氧发酵控制中最重要的参数之一。溶氧的大小对发酵产物的形成及产量都会产生不同的影响，其结果直接影响整个发酵的效率。现在市面上发酵罐对溶氧的控制，主流的方式是通过控制通入气体的量或者改变通入气体中氧气的比例来调节发酵液中溶氧%。更高一级的控制是将发酵液中溶氧%和通入气体的量、搅拌桨的转速、添加的补料及罐压进行关联，从而通过发酵系统自动控制这些参数来调节溶氧%。但是，直到今日，还没有任何一家发酵罐制造厂家的发酵罐能实现溶氧%与上述4个参数实现4级以上关联。现在市场上普遍能实现的是二级关联，及溶氧%与搅拌转速和通气量的关联，而其中做的最好的是赛多利斯（贝朗）发酵罐，由于其柜式集成化自动关联控制系统，能对发酵总体要求进行自动化多级（最多4级）参数关联调节。 2012年香港环球分析测试仪器有限公司引进了意大利Solaris发酵罐/生物反应器，其智能化的控制系统和全自动化的设计，实现了溶氧%与上述参数4级以上关联，准确说是在参数上下限限制条件内，能实现无限制关联，从而使发酵过程中溶氧%的控制更加方便和精确，并为高密度培养中需要更高的溶氧浓度提供了可能。意大利Solaris发酵罐/生物反应器的这一特点，在不同程度上超越了赛多利斯（贝朗）等同类厂家，使其在全球的用户感受到实实在在的技术革新。 Solaris发酵罐/生物反应器实现溶氧%无限制关联界面图如下：上图设置方式是先设定一个你需要的溶氧%，然后，将其与搅拌桨转速关联，如果当转速达到设定的上限的时候实现了你需要的溶氧%，就不进行下一级的关联；如果没有达到你需要的溶氧%，那么你就可以设置2级关联，如果达到设定参数的上限还未达到你需要的溶氧%，那么你就可以设置3级关联，如果达到设定参数的上限还未达到你需要的溶氧%，那么你就可以设置4级关联，如此循环下去，直至达到你需要的溶氧%。在此设置关联参数过程中，同一参数可重复多次设定。

城市污水处理系统溶解氧的控制

城市污水处理系统溶解氧的控制何世钧1,2,王化祥1,杨立功1,2,张　路2 (1.天津大学自动化学院,天津300072;2.河南省自动化工程技术研究中心,河南郑州450008) 摘要:　介绍城市污水处理厂污水处理工艺和控制系统,给出污水处理三级分布式集散控制系统和溶解氧的 P 2FUZZY 2PI 控制方案以及控制算法的实现。关键词:　污水处理;P 2FUZZY 2PI 控制;集散控制系统中图分类号:TP273　文献标识码:B 文章编号:100023932(2003)(01)20036203 1　引　言污水是环境污染的主要污染源。在城市污水中,溶解性有机物质和悬浮固体是两类重要的污染物。奥贝尔工艺作为一种成熟的污水处理工艺,在世界各地的污水处理中得到广泛应用,主要目的是去除污水中的这两类污染物,使出水满足地表水排放标准(工艺流程见图1) 。但其生物和化学过程建立平衡的时间较长,具有大滞后、非线性、随机性、多变量等特点。如果仅采用传统的控制方式(如常规PI D 控制等),并不能在线整定参数,随进水水质、水量的变化来控制运行,而使出水水质达不到预期目标。如果采用简单的模糊控制,对复杂的和模型不清楚的系统能进行简单而有效的控制,但由于不具备积分环节,又很难消除稳态误差,在变量分级不够多的情况下,常在平衡点附近出现小的震荡现象。针对这种情况,本文采用具有网络结构的三级分布式集散控制系统、P 2FUZZY 2PI 多模分段控制算法解决实际问题。图1　奥贝尔污水处理工艺流程 2　城市污水处理控制系统构成污水处理的基本控制系统由各种物理化学参数在线监测和控制回路构成。以长葛市污水处理厂为例,总体结构如图2所示。包括两台工控机IPC 、四套美国GE FAUNC 公司90230T M 系列P LC 、若干Versa Max 系列I/O 模块和德国E +H 公司现场仪表。P LC 按场区进行单元配置,通过G e 2nius LAN 网和所属I/O 模块通信,工控机采用组态王5.1作人机界面,通过E thernet LAN 网以T CP/IP 协议和P LC 进行数据通讯。控制系统对格栅前后液差、液位,泵房液位、曝气池温度、pH 值、出水流量,氧化沟溶解氧、转碟曝气机状态,二沉池吸泥机状态等参数进行采集、控制、报警、记录等工作。对重要的控制参数,如氧化沟溶解氧采用P 2FUZZY 2PI 控制。3　污水处理溶解氧P 2FUZZ Y 2PI 控制在采用奥贝尔工艺的污水处理过程中,对氧化沟的溶解氧浓度的控制是出水水质达标的关键。奥贝尔氧化沟由三个相对独立的同心椭圆形沟道组成,污水由外沟道进入沟内,然后依次进入中间沟道和内沟道,最后经中心岛流出,至二沉池。三个环形沟道相对独立,溶解氧分别控制在收稿日期:2002205229 基金项目:河南省2001年重点科技攻关项目(河南省2000年重点招标工程(H MECT 22000232022) 过程控制化工自动化及仪表,2003,30(1):36～38　 C ontrol and Instruments in Chemical Industry