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變壓吸附制氮機(jī)在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用

一、前言 

    啤酒中溶解氧（DO）的多少，直接影響到啤酒的質(zhì)量，氧會(huì)加速啤酒變質(zhì)，縮短啤酒的貯存期。通過近年來的研究，得知啤酒中氧對酒的損害是多方面的。 

    1、增加啤酒色度使啤酒變成紅褐色； 

    2、產(chǎn)生澀味及老化味，雙乙酰回彈； 

    3、破壞芳香物質(zhì)，特別是啤酒花的芳香會(huì)因氧化而迅速消失； 

    4、形成永久性混濁。 

    目前國內(nèi)大多數(shù)廠家成品酒DO都較高，而且依賴抗氧劑的使用，但使用抗氧劑僅僅是推遲氧化發(fā)生，并有負(fù)面影響，所以依據(jù)國外成功經(jīng)驗(yàn)，最完善的做法應(yīng)當(dāng)是運(yùn)用CO2或N2做為隔氧氣體，代替現(xiàn)有使用的壓縮空氣，為治本之法。 

    一般的啤酒廠，過濾和包裝均需要大量二氧化碳。平均年產(chǎn)十萬噸的啤酒廠，需配備1000公斤/h的二氧化碳回收設(shè)備，投資約600萬元。但啤酒生產(chǎn)有淡旺季，淡季發(fā)酵量減少，二氧化碳生成量急劇減少，很多的二氧化碳回收裝備無法開動(dòng)或不能滿足需求；而且即使旺季，發(fā)酵二氧化碳要先回收、洗滌，再壓縮、凈化、液化、最后汽化使用，能耗大，操作繁瑣，設(shè)備復(fù)雜。 

    而據(jù)國內(nèi)、外成功經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用制氮機(jī)制氮，以空氣為原料，設(shè)備投資低（平均為二氧化碳回收裝置的30%），每立方米氮?dú)獬杀緞t僅為二氧化碳裝置的十分之一，穩(wěn)定性好，隨開隨用，不受淡旺季影響。 

    所以在啤酒生產(chǎn)過程中運(yùn)用氮?dú)庾鳛榉姥醺綦x氣體應(yīng)當(dāng)是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。 

二、如何在生產(chǎn)過程中運(yùn)用氮?dú)?nbsp;

    全國眾多啤酒生產(chǎn)廠家規(guī)模大小不同，裝備水平不一，工藝特點(diǎn)不盡相同，但對于用氮?dú)獠煌夂跻韵聨c(diǎn)：發(fā)酵罐備壓、洗滌；清酒罐備壓；包裝、二次抽真空；頂氣、頂酒、過濾過程的氮?dú)獗Ｗo(hù)。 

1.發(fā)酵罐備壓 

    發(fā)酵初期供氧的目的是為了酵母繁殖的需要，發(fā)酵后期要防止氧氣的進(jìn)入。發(fā)酵后期進(jìn)入氧氣，不利于雙乙酰的還原，使酒有“生青味”，而且如麥汁氧化嚴(yán)重的話，還會(huì)導(dǎo)致雙乙酰含量增高，所以在發(fā)酵后期可運(yùn)用氮?dú)庾霰Ｗo(hù)氣體，隔絕與氧氣的接觸，在此階段還可利用氮?dú)庀礈炷燮【埔海猿テ【频牟涣紦]發(fā)性氣味，如乙醛、揮發(fā)性硫化物，以改善啤酒的口味，加速啤酒的成熟，縮短發(fā)酵周期，最后用氮?dú)庠诎l(fā)酵罐內(nèi)充壓送酒。 

2.清酒罐備壓 

    管道內(nèi)存在空氣，清酒罐內(nèi)也有空氣，當(dāng)啤酒從過濾系統(tǒng)進(jìn)入清酒罐系統(tǒng)時(shí)，管內(nèi)或罐內(nèi)的空氣就會(huì)流入啤酒，增加含氧量。為了防止這種情況的發(fā)生，可在清酒罐系統(tǒng)內(nèi)充入氮?dú)猓瑢⒐迌?nèi)和管內(nèi)空氣排出，就可大大減少啤酒含氧量在清酒罐系統(tǒng)的增加，也避免了在此過程中雙乙酰量的再度回升。

3.包裝、二次抽真空 

    我們知道灌裝系統(tǒng)的啤酒含氧量的增加影響非常大。在實(shí)踐中，由于灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)不同所采取的灌裝工藝也不同，而區(qū)別是灌裝的預(yù)壓氣體是空氣還是惰性氣體。如果用空氣做預(yù)壓氣體，無論灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)如何，只要是用無菌空氣做預(yù)壓氣體，啤酒里的含氧量就無疑大為增加，只是增加的量稍有差別，所以，肯定不應(yīng)當(dāng)用無菌空氣做預(yù)壓氣體，否則，酒的質(zhì)量就會(huì)下降。 

    但運(yùn)用惰性氣體（如氮?dú)猓┳鲱A(yù)壓氣體，要同時(shí)注意以下五個(gè)因素： 

    氮?dú)饧兌纫撸碚撋蠎?yīng)當(dāng)是99.95%，實(shí)際運(yùn)用中99.5%亦可。因?yàn)閺男Ч麅r(jià)格比來看，99.5%的制氮機(jī)應(yīng)是合算的。 

    采用激泡引沫趕出瓶頸空氣，以防止灌裝完畢出瓶時(shí)，空氣進(jìn)入瓶頸。 

    抽真空或直接充氮?dú)猓则?qū)除瓶內(nèi)原有空氣。 

    用氮?dú)獯党w底空氣。 

    洗瓶時(shí)的滴干區(qū)足夠長以去除空瓶內(nèi)殘留水珠。 

    用氮?dú)鈺r(shí)要求氮?dú)鈮毫m應(yīng)啤酒工藝，保持恒壓。 

    另外，據(jù)國外經(jīng)驗(yàn)介紹，瓶內(nèi)充填氮?dú)猓坏珜埔簾o害處，相反在注酒入杯時(shí)，更能激起泡沫，且持泡時(shí)間成倍延長。 

4.頂氣、頂酒、過濾 

    在頂氣、頂酒、過濾以及其它啤酒輸送過程中，以氮?dú)庾鰝鋲海簿褪堑獨(dú)獾膲毫ψ鬏斔途埔旱膭?dòng)力，可以使啤酒盡可能少與空氣接觸，以降低溶解氧，保持啤酒的風(fēng)味質(zhì)量和非生物穩(wěn)定性。 

三、結(jié)論 

    綜上所述，不難得出結(jié)論：氮?dú)庾鳛樽匀唤缰凶钪饕亩栊詺怏w可替代CO2在啤酒生產(chǎn)中所起的保護(hù)氣體的作用（除了在酒液中充二氧化碳外），而PSA-N2設(shè)備的總體投資、單位體積氮?dú)獾统杀緟s是CO2回收裝置無可比擬的。同樣，氮?dú)庾鳛樽匀唤缰凶钪饕亩栊詺怏w，它對啤酒質(zhì)量的提高，更是無菌壓縮空氣所望塵莫及的。