啤酒过滤介质

１６ ０．０４ ２．２７
４ ６．５８３
１５．８ ０．０４ ２．３
４ ２．０６０
王瑞福等人在烛柱式过滤机中使用珍珠岩助滤剂过滤啤 酒的研究中得出结论， 珍珠岩助滤剂在烛式过滤机上使用， 耗 土量较硅藻土有所增加， 但由于珍珠岩助滤剂价格低廉， 没有 造成成本上升。另外， 将珍珠岩助滤剂和硅藻土助滤剂复配进 行过滤， 耗土量明显下降且具有较好的经济成本［７－８］。 ２．３ ＰＶＰＰ 过滤
啤酒过滤澄清原理主要是通过过滤介质的阻挡作用或截 留作用， 深度效应和静电吸附作用等使啤酒中存在的微生物、 冷凝固物等大颗粒固形物被分离出来， 而使啤酒澄清透亮。
阻挡作用（ 截留作用） 是指啤酒中比过滤介质空隙大的颗 粒， 不能通过过滤介质空隙而被截留下来， 对于硬性颗粒将附 着在过滤介质表面形成粗滤层， 而软质颗粒会黏附在过滤介 质空隙中甚至使空隙堵塞， 降低过滤效能， 增大过滤压差。
目前， 大型啤酒厂在硅藻土过滤后加多了一道膜过滤工 序， 实现了啤酒的“冷消毒”， 膜过滤技术包括渗透过滤和微孔 过滤， 它们都是以压差为推动进行液相分子级分离的， 目前大 多数采用微孔薄膜过滤法进行啤酒过滤， 一般使用 １．２ｎｍ 孔 径， 生产能力为 ２０×１０３／ｈ￣２２×１０３／ｈ， 膜寿命为 ５×１０５Ｌ～６× １０５Ｌ 的膜， 如果使用 ０．８ｎｍ 孔径滤膜可以生产出很好的生物
ｈｙｄｒｏｘｙｌ ａｎｄ ｃａｒｂｏｎｙｌ 。 Ｔｈｅ ｂｅｅｒ ｔｒｅａｔｅｄ ｂｙ ＰＶＰＰ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｂｅｅｒ ｄｏｅｓｎ＇ｔ ｃｈａｎｇｅ ， Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｂｅｅｒ ｄｉｄｎ＇ｔ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ＰＶＰＰ 。 Ｔｈｅ ｆｏｒｍｅｒ ｈａｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔａｓｔｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ。 Ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ３００ｍｇ／Ｌ ｉｎ ８ ｍｉｎ ， ３００ｍｇ／Ｌ ｉｎ １０ ｍｉｎ ， ４００ｍｇ／Ｌ ｉｎ ８ ｍｉｎ ｈａｖｅ ｇｏｏｄ ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ。
第 ３３ 卷 第 ４ 期 ２００６年７月
文章编号：１００２－ ８１１０（２００６）０４－ ００６２－ ０３
酿酒 ＬＩＱＵＯＲ ＭＡＫＩＮＧ
Ｖｏｌ．３３．№．４ Ｊｕｌ． ２００６
啤酒过滤技术的研究进展
吴炜亮 １，吴国杰 １，胡志云 ２，赵福雄 ２，蔡少彬 ２
（１．广东工业大学 轻工化工学院， 广东 广州 ５１０００６； ２． 广州珠江啤酒股份有限公司， 广东 广州 ５１０３０８）
ＯＵ Ｊｉａｎｇ－ ｎａｎ， ＷＡＮＧ Ｗｅｉ， ＸＩＥ Ｙｏｎｇ－ ｇａｎｇ
（ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ ｈａｒｂｉｎ ｂｒｅｗｉｎｇ ｇｒｏｕｐ ， Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ， Ｈａｒｂｉｎ １５００３０， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： ＰＶＰＰ ｈａｓ ｇｏｏｄ ａｐｐｅｔｅｎｃｙ， Ｉｔ ｃａｎ ｒｅｍｏｖｅ ｔｈｅ ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｂｓｏｒｂｉｎｇ ｏｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｂｙ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ
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１．３ 测试过滤啤酒的多酚和蛋白稳定性
结 果 表 明 ： 添 加 ３００ｍｇ／Ｌ， ８ｍｉｎ、３００ｍｇ／Ｌ， 定 性 、较 好 蛋 白
稳定性。
检测上面三个样品的预测保质期， 均达到 ８ 个月以上， 可
摘 要： 随着啤酒市场日趋激烈的竞争和人们对啤酒品质的要求越来越高， 啤酒过滤技术发展迅速， 多种新型
的 过 滤 技 术 已 经 应 用 到 实 际 的 生 产 中 。综 述 了 目 前 啤 酒 厂 使 用 的 啤 酒 过 滤 技 术 并 展 望 了 国 内 啤 酒 过 滤 技 术 的
前景。
关键词： 啤酒； 过滤； 过滤设备
单位； 操作便易， 整个滤酒系统与硅藻土完全相同； 节省成本，
珍珠岩过滤比硅藻土过滤每吨节约费用 １５ 元， 见表 １。
表１
珍 珠 岩 过 滤 与 硅 藻 土 过 滤 的 比 较 ［７］
名称
硅藻土Байду номын сангаас滤
珍珠岩过滤
滤酒速度（ ｔ／ｈ） 滤酒损失（ ｋｇ／ｔ） 滤料消耗（ ｋｇ／ｔ） 占地面积（ ｍ２） 滤料成本（ 元 ／ｔ）
硅藻土过滤是目前啤酒厂使用最为广泛的一种过滤方 法。硅藻土是单细胞藻类植物遗骸， 中国硅藻土矿产资源量位 居世界前列， 硅藻土的主要成分为非晶质氧化硅， 一般大小为 １～１００μｍ， 壳体上具有多孔结构， 高孔隙率， 比表面积大。天 然的硅藻土需要进行焙烧才能成为啤酒过滤用的助滤剂， 硅 藻土焙烧品加工通常是将矿石粉碎后在转炉内 ６００￣８００℃高 温焙烧， 再用旋风分离器筛选分成不同的“粒级”。
啤 酒 过 滤 的 目 的 主 要 有 以 下 ３ 点 ：（ １） 除 去 酒 中 的 悬 浮
收稿日期：２００６－ ０３－ ０１ 作者简介：吴炜亮（ １９８１－ ） ， 男， 硕士研究生，方向为食品生物技术。
物 ， 改 善 啤 酒 外 观 ， 使 啤 酒 澄 清 透 明 ， 富 有 光 泽 ；（ ２） 除 去 或 减 少使啤酒出现浑浊沉淀的物质， 如多酚物质和蛋白质等， 提高 啤 酒 的 胶 体 稳 定 性 ；（ ３） 除 去 酵 母 或 细 菌 等 微 生 物 ， 提 高 啤 酒 的生物稳定性［３－ ４］。 １．２ 过滤原理
经硅藻土过滤后的啤酒能除去绝大部分的酵母和微小物 质， 从外观上看已达到清亮透明， 但还带有微量的酵母和细菌 杂质， 因此过滤后还需在装瓶之后进行杀菌。隧道式巴氏杀菌 和瞬间杀菌是常用的保证啤酒生物稳定性的一种有效办法， 但在热处理时会导致啤酒成分的变化， 产生杀菌味， 引起啤酒 出现老化味， 使啤酒的风味变差。
硅藻土过滤法的优点为： 不断更新滤床； 过滤速度快， 产 量 大 ； 表 面 积 大 ， 吸 附 能 力 强 ， 能 过 滤 ０．１～１．０μｍ 以 下 的 微 粒； 降低酒损 １．４％左右， 改善生产操作条件。但在 ２０００ 年， 王 树庆指出硅藻土过滤存在一个不容忽视的工艺死角， 硅藻土 中 含 有 Ｆｅ２＋， 由 于 啤 酒 为 酸 性 液 体 ， 当 啤 酒 经 硅 藻 土 过 滤 时 ， 硅 藻 土 中 的 Ｆｅ２＋ 不 可 避 免 的 溶 入 啤 酒 中 ， Ｆｅ２＋ 可 以 催 化 啤 酒 中的 Ｏ２ 迅速成为 Ｈ２Ｏ２， 引起啤酒中某些物质发生氧化还原反 应而造成啤酒品质的恶化， 所以在啤酒的生产中应使用经过 除铁处理的硅藻土作为助滤剂［１－ ３， ５－ ６］。 ２．２ 珍珠岩过滤
罐装的澄清透明啤酒的商业性储存中， 由于蛋白质与多 酚反应可能产生胶体浑浊物， 使啤酒失去原来的光泽， 非生物 稳定性下降， 逐渐形成沉淀。啤酒中的蛋白质浓度可通过在贮 藏罐中添加单宁来降低， 但加入量小和量多都会对啤酒的品 质造成一定的不良影响。以往国内曾经在糖化过程中添加甲 醛来提高非生物稳定性， 但甲醛对人的机体有一定的损害， 自 从爆出甲醛事件以来， 国内的大中型啤酒厂广泛采用了聚乙 烯吡咯烷酮聚合物（ ＰＶＰＰ） 过滤技术来降低啤酒中的鞣质， 以 提高啤酒的非生物稳定性。ＰＶＰＰ 是一种通过附加的分子链使 其稳定的具有三维网状结构的有机化合物。ＰＶＰＰ 是一种粉末 物质， 在常见溶液中不溶解， 在水中仅仅膨胀。ＰＶＰＰ 可以有选 择性地除去所有的鞣质， 去除过程基于与啤酒中酚上的羟基 和酰胺基形成氢键以吸附多酚物质。在工业上常采用具有回 收方式的 ＰＶＰＰ 啤酒过滤设备， 这种设备大多由一个带加料 罐和泵的预涂式叶片过滤机组成。根据 Ｄ．Ｏｅｃｈｓｌｅ 和 Ｂ．Ｆｕｓｓ－ ｎｅｇｇｅｒ 的实验， ＰＶＰＰ 的吸附能力在 ４～５ｍｉｎ 内可达到饱和状 态的 ８０％～９０％。一般情 况 下 ， 啤 酒 使 用 １００～３００ｍｇ／ｋｇ 的 ＰＶＰＰ， 对 花 色 苷 吸 附 率 达 ８２％～９２％， 儿 茶 酸 吸 附 率 达 ６３％ ～８８％。饱和后的 ＰＶＰＰ 可在碱性溶液中再生， 再生后可重新 使用， 过滤效果与新的 ＰＶＰＰ 差别不大［１， ３］。 ２．４ 膜过滤
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＰＶＰＰ， ｐｏｌｙｐｈｅｎｏｌ， ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
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第四期
酿
酒
２００６
深度效应是指过滤介质中长且曲折的微孔通道对细小的 浑浊物产生一种阻挡作用， 对于比过滤介质空隙小的微粒， 由 于过滤介质微孔结构的作用而被截留在介质微孔中。
静电吸附作用是指比过滤介质空隙小的颗粒以及具有较 高表面 活 性 的 高 分 子 物 质 如 蛋 白 质 、酒 花 树 脂 、色 素 等 ， 因 为 自身所带电荷与过滤介质不同， 则会通过静电吸附作用而截 留在过滤介质中［３－ ４］。 ２ 当今采用的啤酒过滤方法 ２．１ 硅藻土过滤
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第四期
吴 炜 亮 ，等 ：啤 酒 过 滤 技 术 的 研 究 进 展
２００６
稳定性的啤酒。微孔滤膜过滤机外形似钟形罩， 内部是薄膜支 撑架和薄膜。市面上销售的纯生啤酒就是经过膜过滤而不经 巴氏灭菌的产品， 其具有风味纯正， 清爽， 泡沫持久等特点。但 膜过滤的成本较高且膜再生较困难。有报道说， 采用化学氧化 的再生方法可使膜的再生出现令人满意的结果［１， ３， ９］。 ２．５ 错流过滤
以采用此过滤添加工艺。
［参 考 文 献 ］
［１］顾国贤．酿造酒工艺学［Ｍ］．中国工业出版社， １９９９．１
［２］周广田，等．啤酒酿造技术［Ｍ］．山东大学出版社， ２００４．１
图 ３ 多酚稳定性（ｍｌ 试剂 ／１００ 啤酒）
Ｔ ｈｅ ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｕｓｉｎｇ ＰＶＰＰ ｔｏ ｉｍ ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｂｅｅｒ