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啤酒釀造生產(chǎn)中的釀造水處理技術(shù)
2020-03-13 09:05:35 admin 6491
      水的理化及微生物性質(zhì)直接影響著啤酒的風(fēng)味及品質(zhì),所以,在生產(chǎn)過(guò)程中如何進(jìn)行水處理,獲得理想指標(biāo)的釀造水,其重要性不言而喻。

      釀造水的特性影響著啤酒風(fēng)味。如水被藍(lán)綠藻的代謝產(chǎn)物污染時(shí),會(huì)引起鐵腥味、土腥味及霉味;水中高的碘含量可能引起異常氯酚造成墨水味或藥味;氯帶有刺激的氣味,部分被氧化后形成嚴(yán)重的氯酚氣味。 

      影響釀造水質(zhì)量的重要指標(biāo)
1、pH值
      雖然水的 pH 值可以通過(guò)加酸或加石膏等方法加以調(diào)節(jié),但會(huì)影響啤酒的口味,改變水體的離子平衡。水的pH值過(guò)低可能是雜菌污染所致;pH 值過(guò)高會(huì)引起糖化醪液 pH 值的相應(yīng)升高,影響糖化過(guò)程酶的作用、多酚的溶出及蛋白質(zhì)的凝固。釀造水的pH值對(duì)釀造過(guò)程有著一定的影響,但受影響的主要是麥汁,當(dāng)麥汁的pH值下降時(shí),會(huì)帶來(lái)一些積極的效果,如麥汁產(chǎn)量上升、利于含氮物質(zhì)的浸出、利于總體苦味的降低、泡沫穩(wěn)定性的改善、促進(jìn)凝固物的形成、顏色變淺等。 
2、堿度
      水的堿度是溶解在水中能與強(qiáng)酸作用的鹽類(lèi)濃度,比較重要的是殘余堿度(RA),它可以間接反映出將釀造水調(diào)到合理 pH 值的酸消耗量,當(dāng)水中加入了強(qiáng)酸,而 pH 值在其緩沖機(jī)制的作用下沒(méi)有下降很多時(shí),這種中和能力就表現(xiàn)出來(lái)了。釀造水的總堿度影響麥汁的pH值,糖化過(guò)程中,麥芽產(chǎn)出略帶酸性的溶出物質(zhì),水中的堿度對(duì)中和此酸性有一定的緩沖作用。 
3、硬度
      水的硬度對(duì)釀造用水來(lái)說(shuō)是一個(gè)很重要的指標(biāo),世界啤酒行業(yè)中幾種著名類(lèi)型的啤酒對(duì)釀造用水的硬度均有非常嚴(yán)格的要求。釀造不同類(lèi)型的啤酒,水的硬度必須達(dá)到一定的要求。給水帶來(lái)硬度的離子主要有 Ca、Mg、Fe、Mn、Sr、Zn 等,由于 Fe、Mn、Sr、Zn 在釀造水中的含量一般很少,且這些離子對(duì)硬度的貢獻(xiàn)相對(duì) Ca、Mg 來(lái)說(shuō)要小,4項(xiàng)離子硬度總和通常在計(jì)算水體總硬度時(shí)可忽略不計(jì)。所以,硬度主要是看 Ca2+ 、Mg2+ 的總含量,水的硬度會(huì)影響到麥汁的品質(zhì)。
      另外,影響釀造水質(zhì)量的指標(biāo)還包括電導(dǎo)率、混濁度等。 
釀造水的處理工藝
      雖然市政用水系統(tǒng)輸送的水是可飲用的,但仍不能滿(mǎn)足啤酒生產(chǎn)企業(yè)對(duì)釀造用水的要求,為達(dá)到釀造水的質(zhì)量要求,需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母牧己吞幚怼娜娣治鏊|(zhì)狀況和釀制啤酒的類(lèi)型、生產(chǎn)規(guī)模等各方面情況,選擇有效、簡(jiǎn)單、方便,最適合自身的改良或處理方法。
1、煮沸法
這是一種最為方便簡(jiǎn)單的方法,不需要特殊設(shè)備。
      應(yīng)用加熱煮沸,使水中溶解的重碳酸鈣或鎂生成難溶解的碳酸鈣或鎂沉淀,以降低水中大部分暫時(shí)硬度。在任何容器中(糖化設(shè)備也行),將水加熱數(shù)十分鐘,并不斷攪拌,排除二氧化碳,形成碳酸鈣自然沉降,積于底部,采用傾析法分離出處理后的水。 
2、活性炭過(guò)濾
      活性炭過(guò)濾主要用于除去氯味、不良?xì)馕段廴疚锛坝袡C(jī)雜質(zhì)?;钚蕴窟^(guò)濾器對(duì)水的影響體現(xiàn)在兩個(gè)方面:首先,在去掉氣味、有機(jī)雜質(zhì)的同時(shí),活性炭吸附掉了水中作為消毒劑的余氯,從而失去了不被微生物再次污染的保護(hù)傘。因此,釀造水必須重新用氯消毒以防止二次污染。其次,碳床上被吸附的有機(jī)物非常適于微生物的生長(zhǎng),必須定期對(duì)活性碳過(guò)濾器進(jìn)行蒸汽消毒和殺菌,另外活性炭也有使用壽命,過(guò)期就會(huì)失效。 
3、加酸改良水質(zhì)法
      基本原理是通過(guò)加酸消除水中由碳酸鹽所形成的堿度。這是一種既簡(jiǎn)便又行之有效的方法,國(guó)內(nèi)外普遍采用。加酸不能改變水的總硬度,但可將碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)變?yōu)榉翘妓猁}硬度,改變兩者的比值,達(dá)到降低RA值和PH值,改善水質(zhì)的目的。在糖化鍋中加酸和在煮沸鍋中加酸,對(duì)降低PH值的效果不同。在煮沸鍋加酸量只需要在糖化鍋加酸量一半,即可降低相同的PH值。雖然如此,為了適應(yīng)糖化時(shí)酶的作用,仍應(yīng)將一部分酸加入糖化鍋,以降低醪液PH值,有利于酶的作用。
加酸種類(lèi):一般以加乳酸者多,也有加鹽酸、磷酸、硫酸的。添加各種酸對(duì)啤酒風(fēng)味的影響說(shuō)法也不一樣。添加乳酸酒味較本醇和,過(guò)多則出現(xiàn)苦澀;添加鹽酸能使啤酒口味圓滿(mǎn)豐潤(rùn),但氯離子過(guò)高易腐蝕管道設(shè)備;添加硫酸要視原水中硫酸根離子含量而定,過(guò)高的硫酸根離子會(huì)使啤酒口味淡薄、苦澀;添加磷酸一般是為了增加磷對(duì)酵母的營(yíng)養(yǎng),一般麥汁中已有足夠的磷鹽,無(wú)須另外補(bǔ)充。添加酸的質(zhì)量,應(yīng)達(dá)到食用級(jí)或化學(xué)純級(jí)要求。
      加酸效果:酶的作用加強(qiáng),糖化快,效果好;麥汁a-氨基氮含量提高;啤酒色澤淺,口味柔和;蛋白質(zhì)凝固沉淀好,麥汁澄清度好。 

4、反滲透法

      基本原理就是待處理原水在外界高壓下,克服水溶液本身的滲透壓,使水分子通過(guò)半滲透膜,而鹽類(lèi)不能透過(guò),達(dá)到除去水中各種鹽類(lèi),降低水的硬度和除去有害離子的作用。
      反滲透的關(guān)鍵在于制造高選擇性和高流量的半滲透膜。應(yīng)用化學(xué)溶劑定期對(duì)膜進(jìn)行清洗,可使半透膜的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命長(zhǎng)達(dá)數(shù)年。
      反滲透水處理設(shè)備通常由原水預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透純化系統(tǒng)、超純化后處理系統(tǒng)三部分組成。預(yù)處理的目的主要是使原水達(dá)到反滲透膜分離組件的進(jìn)水要求,保證反滲透純化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。反滲透膜系統(tǒng)是一次性去除原水中98%以上離子、有機(jī)物及100%微生物(理論上)最經(jīng)濟(jì)高效的純化方法。
      反滲透法處理水工藝比電滲析法簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低,特別適用于于固形物含量高的水,并可實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化操作,但投資較高。 
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