啤酒瞬时杀菌好处.doc

节能降耗是目前国内外企业的发展趋势，对于高投入、高消耗、低产出的啤酒业来说节能降耗对企业的发展至关重要。包装车间工艺设备复杂、能源消耗大、占地面积大，在工厂中举足轻重。而高温瞬时杀菌技术，作为一种新的灭菌技术，相比于原先的巴氏灭菌技术在节能降耗方面具有非常明显的优势。年产10万千升啤酒厂每年可以节省蒸汽耗量498万t，水57万t，玻璃瓶87175万只，酒损降低5001000 t。高温瞬时杀菌啤酒的常规指标都能满足要求，有机酸的含量要略低于巴氏灭菌啤酒。高温瞬时杀菌啤酒中，好氧菌、野生酵母和厌氧菌的污染均要好于传统的巴氏灭菌，通过高温瞬时杀菌啤酒的货架期都要大于普通巴氏灭菌的啤酒。高温瞬时杀菌啤酒较普通巴氏灭菌啤酒保留了更多的风味物质，口感更好。本文研究讨论了瞬时杀菌技术在工厂应用中的有关关键问题：包括啤酒PU值的确定、二次污染的防治、生产的安全性和灵活性三个方面。确定了高温瞬时杀菌温度为72，维持时间30 s，PU值为267；并从板式换热器、缓冲罐及管路和包装车间环境讨论了二次污染的防治，并对瞬时杀菌机组CP系统进行了设计；本文还对如何提高瞬时杀菌生产的安全性和灵活性进行了讨论，使其能更好的在工厂中推广应用。11研究背景啤酒行业在中国的酿酒工业中是比较年轻的行业，但在近二十多年来，取得了令人瞩目的成绩，产量已跃居世界第一位，规模不断扩大，技术水平不断提高，啤酒品种不断增多，竞争越演越烈。随着原料、能源、运输等价格不断膨胀，以及国外品牌不断进入，啤酒企业面临着巨大挑战，今后如何应对市场的竞争，如何提高产品的竞争力，是一个很值得研究的课题。啤酒的生物稳定性与巴式灭菌的温度有很大的关系。瞬时杀菌和纯生啤酒相比，可钝化由于酵母分泌的蛋白酶A和酵母分泌的氧化酶，更能保证啤酒的原汁原味。高温瞬时杀菌是因其15 s相对较短的“持续时间”而得名。高温瞬时杀菌技术许多年前已经广泛的应用于牛奶的灭菌，而目前一种最新的超高温瞬时杀菌技术（UHT)正被广泛应用于牛奶行业中。而高温灭菌技术也被广泛的应用于豆浆、豆乳、果酒嘲和奶酒的生产中。随着技术的发展，啤酒的生物稳定性得到了很大的提高，但是啤酒的风味稳定性及新鲜度提高的幅度却不能令消费者满意。所以如何延长啤酒的风味稳定性及新鲜度将是酿造工业的重要课题。目前国内大部分厂家均采用隧道式喷淋巴氏杀菌生产瓶装熟啤酒，对啤酒的风味稳定性及新鲜度控制非常不利，保鲜期较短；采用膜过滤技术生产纯生啤酒，较好地解决了啤酒的保鲜期问题，但是存在啤酒口味淡薄、泡沫逐步衰减、运行成本高等缺点；瞬时杀菌技术在啤酒行业中最早应用在桶装鲜啤酒生产中，高温瞬时杀菌用很短的时间、很低的能耗达到应有的杀菌效果，同时保证了啤酒的风味，所生产的产品具有保鲜期长、生产运行成本低、理化指标稳定等优点。12啤酒的灭菌121高温瞬时杀菌与巴氏杀菌的比较要想提高啤酒新鲜度、延长货架期、除去啤酒中有害微生物、增加啤酒的生物稳定性，保证啤酒风味，按现有啤酒生产工艺，除酿造工艺因素外，关键是由杀菌方法及产品货架期长短所决定。另外减少啤酒在生产过程中的氧含量也十分重要，所以精确地控制好杀菌过程才能保证产品的质量和口味。巴氏杀菌是对产品采用热处理的方式杀灭那些会导致危害啤酒的微生物以及停止啤酒中酶的活动。现阶段有两种巴氏灭菌方式：隧道式巴氏杀菌和板式换热器瞬时杀菌。在隧道式巴氏杀菌中，产品在包装物内通过一个隧道进行加热和冷却，热水喷射到包装物上(瓶子或者易拉罐)；板式换热器瞬时杀菌装置是通过板式换热器，在很短的时间内对产品进行加热和冷却。现常规啤酒杀菌多采用隧道式巴氏杀菌机，优点是简单可靠，缺点是PU值均偏高，能源消耗高，一般啤酒厂根据工艺要求PU值在25左右，有的则更高。显然在节能降耗及啤酒风味物质的保留方面，瞬时杀菌较巴氏杀菌具有明显的优势。隧道杀菌对于小包装啤酒(瓶子易拉罐)而言，仍然十分通行；板式换热器瞬时杀菌较常用于大批量的包装(如桶装啤酒)。目前，得益于先进的灌装技术，采用板式换热器瞬时杀菌用于小包装啤酒(瓶子易拉罐)越来越多，同时板式换热器瞬时杀菌较常使用在“残酒或者回收酒”消毒上。此外，瞬时杀菌热负荷低。热负荷=时间温度；瞬时杀菌为：(1312)min(7273)=2436 mi”：隧道式杀菌为：18 min62=11 16 min。瞬时灭菌保持了啤酒的原汁原味，使产品有更好的保鲜度及色泽。经国内外有关专家测定，采用瞬时杀菌时，啤酒液只有30 ppb的含氧量，而采用隧道式杀菌时啤酒中含氧量高达300 ppb以上，在此时受热处理，其老化程度可降低为隧道式杀菌的110以下。瞬时灭菌可以降低PET瓶装成本及更适合低温保存。瞬时杀菌啤酒出口温度1215，直接用PET瓶灌装贴标，瓶子要比经隧道式杀菌的包装成本低很多(原因：耐高温的PET瓶要比普通瓶价格高)。包装后的啤酒温度比较低，更适合低温保存和运输，对啤酒质量有好处。由于啤酒经72的瞬时杀菌后，利用逆向进来的未杀菌的低温啤酒进行热交换(冷却，不需增加冷媒)，使其温度降至1215，直接进入灌装机进行灌装，夏天经热风吹干，然后直接贴标，这样能耗比传统方式遂道式杀菌机杀菌要大大减少。虽然，从总体产品安全性而言，因为包装过程地污染风险小，隧道巴氏杀菌比板式换热器瞬时杀菌安全，而瞬时杀菌则有灌装过程二次污染。但是，如果产品生产质量好且采用卫生式灌装或现代灌装设备(高品质的无菌灌装)，可以降低甚至消除这些风险。事实上，“桶装啤酒的再染菌风险则更低。于此相反，板式换热器瞬时杀菌装置比隧道式巴氏杀菌更易保持啤酒的新鲜口味和啤酒的高质量，且板式换热器瞬时杀菌装置在运行和维修的成本上便宜得多。隧道式巴氏杀菌优点：产品和包装物一起进行巴氏杀菌；在产品生产过程的最后阶段进行，基本上没有再次染菌的可能。缺点：缓慢加热处理，比较长=的持温时间(30 mjn左右)和比较高的杀菌温度(约60 oC)；口味变差；包装物损坏多；运行费用高：能源消耗大；维修费用高；热水泵多；喷嘴多；较高的初投资费用；需要较大的场地。板式换热器瞬时杀菌优点：热处理时间短，极低的持温时间(约30 s)和高的杀菌温度(约72)；基本上没有发生口味变化；基本没有包装物损坏；运行费用低；能源消耗少，节约蒸气消耗(以2万瓶H640mL产品为例，普通隧道式巴氏杀菌蒸气耗量为1000埏H，瞬时杀菌工艺为220kgH，可节约70左右)：可节水90左右，因不用水加热及冷却循环，每小时可节水46 t，只有CIP及水引酒用水；节约电能可停止使用原隧道式巴氏杀菌机原有电力，可节约每小时30 KW左右；维修费用低；很少的泵：没有喷嘴；初投资费用低；较少的占地面积；啤酒新鲜度好，瞬时杀菌PU值27口感相当于隧道式巴氏杀菌PU值12以内；采用瞬时杀菌可以不用温瓶工艺，直接贴标，原隧道式杀菌机只作为输瓶链运用。缺点：只有产品进行巴氏杀菌，包装物(易拉罐瓶子)不作；杀菌后进行灌装。有染菌的风险(对普通灌装而言，无菌灌装不存在这个问题)。瞬时杀菌工艺主要优点：取消隧道式巴氏杀菌工艺，啤酒新鲜度好，瞬时杀菌PU值27口感相当于隧道式巴氏杀菌PU值12以内。节约蒸气消耗，以2万瓶H640 mL产品为例，普通隧道式巴氏杀菌蒸气耗量为l000 kgH，瞬时杀菌工艺为220 kgH，可节约70左右。可节水90左右，因不用隧道式巴氏杀菌，因不用水加热及冷却循环，每小时可节水46 t，