啤酒麥汁充氧培訓(xùn)課件

啤酒麥汁充氧培訓(xùn)

主要內(nèi)容總流程圖關(guān)鍵控制點設(shè)備組成工藝原則學(xué)習(xí)修定情況一、總流程圖二、關(guān)鍵控制參數(shù)關(guān)鍵過程控制點（CPCP）單位目標(biāo)范圍現(xiàn)行控制范圍空氣添充量m3/hl0.0055-0.0140*經(jīng)典在0.017，普青在0.019，山水在0.022麥汁溶解氧mg/l9.0-13.09.5-11.0空氣管路壓力MPa＞麥汁管路壓力+0.20.40-0.44麥汁管路壓力MPa0.1-0.40.27發(fā)酵罐背壓壓力MPa/0.03Mpa麥汁充氧后保壓時間（停留時間）s10s11.3s三、設(shè)備組成蒸汽局部蒸汽減壓閥蒸汽壓力表蒸汽濾芯壓力表分度要求為：0.02MPa除銹濾芯精度為：1um，材質(zhì)：不銹鋼燒結(jié)查核表要求：濾芯、濾殼、底座、管路無銹跡蒸汽壓力調(diào)節(jié)：0.1MPa、0.2MPa分度0.02MPa分度0.05MPa不銹鋼燒結(jié)溫度表蒸汽溫度顯示：121℃、×√三、設(shè)備組成清洗局部文丘里充氧器排污閥充氧管路刷洗CIP液過濾器單向閥過濾器：孔徑1um防止麥汁返回污染充氧管線，壓力衰減≤0.01MPa麥汁線刷洗時翻開兩個閥門麥汁線刷洗時翻開排放及排殘水三、設(shè)備組成空氣除菌局部除菌濾芯除菌濾芯濾芯除菌精度：0.2um對充氧空氣進行除菌濾芯蒸汽殺菌后，由于濾芯外表溫度較高，冷卻時空氣吹冷流量要小，排氣口有氣流即可防止流量過大造成濾芯變形，常溫前方可開大吹干。226接口安裝時注意O型圈狀態(tài)空氣從濾芯外表面進入，從底部出氣口出，拆洗底座時注意安裝方向三、設(shè)備組成充氧控制局部去發(fā)酵罐麥汁來空壓機來調(diào)節(jié)空氣壓力0.4-0.45MPa空氣除菌為無菌空氣壓力檢測及傳輸至PLC進行壓力補償空氣流量顯示及傳輸至PLC進行流量控制空氣流量大小調(diào)節(jié)閥文丘里充氧器及充氧點與單向閥麥汁流量計量及傳輸至PLC進行充氧空氣流量理想值計算判斷麥汁壓力顯示及傳輸至PLC進行控制麥壓閥門開啟度大小麥汁壓力大小控制閥靜態(tài)混流器空氣溫度檢測補償三、設(shè)備組成充氧控制局部去發(fā)酵罐麥汁來空壓機來麥汁充氧壓力的空氣壓力高于麥汁管路壓力0.2MPa(空氣：0.4-0.45MPa、麥壓：0.27MPa三、設(shè)備組成充氧控制局部去發(fā)酵罐麥汁來空壓機來空氣流量統(tǒng)一采用標(biāo)準(zhǔn)狀況下，既空氣壓力為0.1MPa,溫度為20度，流量計配備溫度，壓力補償通過溫度和壓力補償可將實際生產(chǎn)的溫度壓力補償計算，提高計量準(zhǔn)確度。三、設(shè)備組成充氧控制局部去發(fā)酵罐麥汁來空壓機來文丘里充氧器及充氧點與單向閥靜態(tài)混流器充氧點到備壓閥麥汁穩(wěn)定時間為10S以上文丘里共128個充氧孔，孔徑小于1mm,將空氣制作成細(xì)小氣泡，使氧氣在麥汁中更容易溶解充氧后需配備靜態(tài)混流器，作用是將氧氣和麥汁在靜態(tài)混流器形成湍流，提高麥汁中的氧氣穩(wěn)定溶解空氣壓力檢測及傳輸至PLC進行壓力補償空氣流量顯示及傳輸至PLC進行流量控制空氣流量大小調(diào)節(jié)閥麥汁壓力大小控制閥麥汁壓力顯示及傳輸至PLC進行控制麥壓閥門開啟度大小麥汁流量計量及傳輸至PLC進行充氧空氣流量理想值計算判斷三、設(shè)備組成三、設(shè)備組成空氣理想值＝麥汁流量÷比例麥壓理想值＝人工設(shè)定充氧控制局部空氣流量調(diào)節(jié)閥〔如圖46.9%〕：一般閥門開啟度在15%-50%之間運行時控制精確度最高，假設(shè)閥門開啟度小于15%要檢查空氣壓力是否過大、麥汁壓力是否過小及麥汁流量過低〔冷卻快結(jié)束除外〕閥門開啟度大于50%要檢查空氣壓力是否過小、麥汁壓力是否過大及麥汁流量過大〔冷卻開始除外〕麥汁壓力調(diào)節(jié)閥〔如圖90.0%〕：這只閥顯示的為閥門關(guān)度不是開啟度，如圖閥門關(guān)了90%實際閥門開啟度為10%〔本閥門調(diào)節(jié)范圍為0%-90%之間調(diào)節(jié)，不會關(guān)至100%及停氣及氣管斷裂時閥門也不會關(guān)閉因為關(guān)死后會導(dǎo)致麥汁薄板損壞確保設(shè)備平安，〕四、工藝原那么學(xué)習(xí)涉及的工藝原則有：1、麥汁充氧工藝原則T/0106-01-1-082、成熟度控制工藝原則T/0006-09-2063、發(fā)酵工藝原則T/0106-01-2-054、CIP工藝原則1、麥汁充氧工藝原那么T/0106-01-1-081、定義及主要目的1.1定義：向冷麥汁中添充空氣或氧氣，使麥汁中含有一定量溶解氧，以滿足酵母生長代謝的需要。2、關(guān)鍵質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵過程控制點（CPCP）單位目標(biāo)范圍空氣添充量m3/hl0.0055-0.0140*麥汁溶解氧mg/l9.0-13.0注：〔1〕工廠空氣添充量在目標(biāo)范圍內(nèi)選擇一個值做為本工廠目標(biāo)值，進行控制?！?〕空氣流量統(tǒng)一采用標(biāo)準(zhǔn)狀況下，即壓力0.1MPa，溫度20℃〔溫度及壓力補償，實際的流量需要進行一個計算才能到達標(biāo)況下的流量〕?！?〕麥汁溶解氧以添加酵母前發(fā)酵罐內(nèi)的麥汁溶解氧為準(zhǔn)。四、工藝原那么學(xué)習(xí)3.2、影響麥汁的溶解氧的主要因素3.2.1影響麥汁飽和溶解氧的主要因素包括麥汁濃度、冷麥汁溫度、麥汁管道壓力、壓縮空氣的壓力。在確定麥汁濃度和冷卻溫度下，主要影響麥汁溶解氧是麥汁管道壓力和壓縮空氣壓力，而其中充氧點后麥汁管道壓力是影響飽和溶解氧的最大因素。3.2.2在確定麥汁濃度和冷卻溫度下，麥汁管道壓力和壓縮空氣壓力越高，麥汁的飽和溶解氧越大。對于充氧的目標(biāo)值較飽和溶解氧值越小，溶解到麥汁中氧氣分子阻力越小，在一定的穩(wěn)定時間內(nèi)〔麥汁輸送管道〕，溶解于麥汁中的氧氣越穩(wěn)定四、工藝原那么學(xué)習(xí)視鏡乳白色且氣泡細(xì)膩，溶氧效果較好視鏡呈暗黃色且氣泡較大，溶氧效果一般觀察此處視鏡4、關(guān)鍵過程控制點4.1麥汁溶解氧控制標(biāo)準(zhǔn)麥汁溶解氧影響到酵母峰值，主酵降糖速率，成熟度和醇酯的含量。麥汁溶解氧越高〔↑〕，酵母峰值越高〔↑〕，主酵降糖速率越快〔↑〕，成熟度越好〔↓〕，高級醇越高〔↑〕，酯越低〔↓〕。為保證發(fā)酵罐滿罐的溶解氧均勻一致，在麥汁充氧過程重點控制每批麥汁的空氣填充量，根據(jù)工廠發(fā)酵過程實際表現(xiàn)，工廠麥汁的空氣填充量目標(biāo)值可進行調(diào)整。每批麥汁空氣填充量波動范圍在±0.0002m3/hl。麥汁充氧過程的均勻穩(wěn)定控制直接關(guān)系到發(fā)酵罐滿罐的溶解氧穩(wěn)定一致。我們抽取一批次經(jīng)典麥汁對其穩(wěn)定性進行判定：穩(wěn)定性符合要求！四、工藝原那么學(xué)習(xí)4.2麥汁充氧工藝控制為滿足麥汁充氧目標(biāo)值，麥汁充氧工藝控制重點包括：均勻控制充氧量和提高添充的氧氣穩(wěn)定溶解。均勻控制充氧量麥汁的空氣填充量對應(yīng)的是兩個運行參數(shù)：空氣流量m3/hr和麥汁流量hl/hr。工廠將工藝要求的空氣填充量轉(zhuǎn)換為運行控制標(biāo)準(zhǔn)，作為過程控制的衡量和分析參數(shù)。麥汁的空氣填充量m3/hl=空氣瞬時流量m3/hr÷麥汁瞬時流量hl/hr例：工廠每批冷麥汁量為580hl每批麥汁冷卻時間50分鐘麥汁瞬時流量=580×60÷50=696hl/hr工廠麥汁的空氣添充量目標(biāo)值0.0084m3/hl那么每批麥汁控制的空氣瞬時流量=0.0084×696=5.84m3/hr我公司經(jīng)典控制標(biāo)準(zhǔn)計算：540*60/51*0.017=10.79m3/hr四、工藝原那么學(xué)習(xí)工廠需配備麥汁流量計、空氣流量計、溫度和壓力補償、數(shù)字計算器和空氣調(diào)節(jié)閥。麥汁瞬時流量發(fā)生輕微變化時，通過PLC控制空氣調(diào)節(jié)閥，使麥汁的空氣添充量到達目標(biāo)值。提高空氣填充量精度的前提，是壓縮空氣的壓力和麥汁管道的壓力穩(wěn)定一致。假設(shè)空氣壓力或麥汁管道壓力發(fā)生大幅波動，麥汁的空氣添充量將引起波動，同時還會對氧氣在麥汁中溶解的穩(wěn)定性造成影響。麥汁充氧配備渦街流量計，流量計安裝位置應(yīng)在壓力表、無菌過濾器、閥門等儀表部件的下游，將計量的損失減少到最小，安裝于充氧點的上方，距離為45厘米，可采用單向閥〔壓力衰減≤0.01MPa〕防止麥汁反壓回流量計。流量計兩側(cè)管道光滑，無堆積焊，防止導(dǎo)致計量誤差。如圖示：

四、工藝原那么學(xué)習(xí)提高添充的氧氣穩(wěn)定溶解影響麥汁中氧氣穩(wěn)定溶解主要因素：充氧壓縮空氣氣泡大小提高添充麥汁中氧氣的溶解率，充氧空氣氣泡要小，保證氧氣充分與麥汁充分融合，通過目視鏡觀察，呈乳白色效果。充氧器設(shè)備采用文丘里形式,使用128孔充氧器，充氧點的孔徑小于1mm，將壓縮空氣制作成細(xì)小氣泡，使氧氣在麥汁溶解更容易。充氧器后需配備靜態(tài)混流器，其作用是將氧氣和麥汁在靜態(tài)混流器形成湍流，提高麥汁中的氧氣穩(wěn)定溶解。麥汁充氧器垂直安裝。四、工藝原那么學(xué)習(xí)折裝注意事項：文丘理充氧器請按麥汁流量方向安裝麥汁管道壓力充氧點后的麥汁管道壓力是影響麥汁飽和溶解氧的最大因素，而麥汁飽和溶解氧影響氧分子的溶解穩(wěn)定。因此需要設(shè)定適宜麥汁管道壓力，并保持穩(wěn)定。麥汁管道壓力應(yīng)控制大于0.1MPa，建議麥汁管道壓力目標(biāo)值控制在0.2MPpa，麥汁管道壓力控制過高，會影響麥汁冷卻時間，因此，麥汁管道壓力最好不超過0.4MPa。麥汁管道壓力目標(biāo)值是選擇麥汁備壓閥的重要依據(jù)，麥汁管道壓力目標(biāo)值的設(shè)定應(yīng)考慮酵母添加時的壓力增加和麥汁輸送管路的壓力衰減。隨著進入發(fā)酵罐的麥汁增加，麥汁管道的壓力會逐漸增加，通常發(fā)酵罐內(nèi)液位增加1米，麥汁管道的壓力會相應(yīng)增加0.01MPa。采用麥汁管道備壓閥可穩(wěn)定麥汁的壓力，保持進入發(fā)酵罐每批麥汁的一致。麥汁管道備壓閥選擇衛(wèi)生型，防止對CIP的影響我公司麥汁管路設(shè)定壓力為0.27MPa，假設(shè)麥汁壓力過高會導(dǎo)致麥汁冷卻時間延長〔目前我們冷卻時間為55分鐘〕，壓力過低會導(dǎo)致每鍋麥汁壓力不一至不能保證每鍋麥汁溶解氧一至，故綜合考慮我們將麥汁壓力控制在0.27MPa四、工藝原那么學(xué)習(xí)四、工藝原那么學(xué)習(xí)充氧空氣壓力提高充氧空氣的壓力，也就是提高氧氣的分壓，有利于麥汁中氧分子的溶解。麥汁充氧的壓縮空氣壓力應(yīng)高于麥汁管道壓力0.2MPa，并保持穩(wěn)定。例如：麥汁管道的壓力為0.15MPa，充氧的壓縮空氣壓力應(yīng)控制0.35Mpa。在充氧整個過程氣源壓力穩(wěn)定很重要。供給麥汁充氧的工藝用氣管路屬于高壓力用戶。應(yīng)與低壓力工藝用氣管路分開，同時防止因其它設(shè)備如酵母罐備壓、糖化排糟時用氣大時導(dǎo)致充氧供氣發(fā)生壓力波動。對于已使用低壓力工藝用氣系統(tǒng)的工廠，可采用增壓空壓機方式，需配備緩沖罐，減少增壓空壓機啟動時造成的壓力波動。新建工廠麥汁充氧和酵母擴培系統(tǒng)應(yīng)采用獨立空壓系統(tǒng)，使用無油潤滑壓縮機，配備緩沖罐，可獨立實現(xiàn)管道CIP和蒸汽殺菌。麥汁充氧壓縮空氣需配備無菌過濾器，并配備在線蒸汽殺菌系統(tǒng)，使用的蒸汽無雜質(zhì)，無異味。蒸汽殺菌時嚴(yán)格控制過濾器前后壓差，防止壓差過高導(dǎo)致?lián)舸?。停留時間適當(dāng)延長充氧后麥汁進罐時間，有利于麥汁的穩(wěn)定溶解。麥汁充氧后到麥汁管道備壓閥，應(yīng)保持10秒以上的穩(wěn)定時間。因此保證靜態(tài)混流器后到麥汁管道備壓閥有足夠的管道長度。例：麥汁冷卻流速70m3/hr，麥汁輸送管道DN150，設(shè)定麥汁自靜態(tài)混流器后穩(wěn)定時間10秒，那么從麥汁充氧點后到管道備壓閥的管道長度為V〔麥汁流速〕=70m3/hr÷〔0.152×3.14÷4〕m2÷3600s/hr=1.1m/sL〔穩(wěn)定管道長度〕=1.1×10=11m如果麥汁管路長度不滿足，可采用U型管增加穩(wěn)定時間。公司長度應(yīng)為：L=70m3/hr÷〔0.102×3.14÷4〕m2÷3600s/hr*10=24.76m〔實際管路長度為28m〕我公司充氧點至麥汁恒壓閥距離設(shè)計長度為28米實際麥汁自靜態(tài)混流器后穩(wěn)定時間：10/24.76*28＝11.3秒麥汁冷卻溫度麥汁冷卻溫度低有利于氧氣的穩(wěn)定溶解，青島啤酒麥汁冷卻溫度目標(biāo)值確定范圍6.5-8.0℃，詳見工藝控制要求見T/0106-1-1-07?麥汁盤旋沉淀與冷卻工藝原那么?。5、麥汁充氧系統(tǒng)CIP麥汁充氧器可隨麥汁管路CIP時進行清洗，清洗充氧頭的CIP應(yīng)配備過濾器，防止刷洗液含有雜質(zhì)而堵塞充氧頭。包括麥汁充氧系統(tǒng)在內(nèi)的壓縮空氣管路系統(tǒng)至少每半年進行一次CIP，配備麥汁充氧空氣緩沖罐的工廠，同時對緩沖罐進行CIP。四、工藝原那么學(xué)習(xí)2、成熟度控制工藝原那么T/0006-09-206麥汁充氧麥汁充氧缺乏，會導(dǎo)致發(fā)酵不旺盛，雙乙酰、乙醛峰值雖不高，但后期酵母活力低，復(fù)原速度慢，酒液中雙乙酰、乙醛含量高。3、發(fā)酵工藝原那么T/0106-01-2-05酵母生長除酵母活性外，主酵期間影響酵母生長的三個要素為麥汁a-氨基氮、麥汁充氧、冷凝固物排放。麥汁溶解氧對醇酯、成熟度有重要影響。麥汁溶解氧增加，酵母增值倍數(shù)增高，主酵降糖速度快，高級醇越高，酯類物質(zhì)生成含量降低，醇脂比升高。四、工藝原那么學(xué)習(xí)4、CIP工藝原那么T0106-02-1-03工藝原那么最低殺菌頻次為一周一次，停產(chǎn)2天使用前進行殺菌。工藝原那么要求整個管線刷洗，堿洗一年一次，蒸汽殺菌一季度一次。四、工藝原那么學(xué)習(xí)3.10.1.3CIP工藝蒸汽殺菌〔建議每季