啤酒过滤技术
项目6 啤酒过滤及稳定性处理
三、错流过滤回收酵母啤酒
（二）滤膜材质与滤柱结构 错流过滤主体设备是陶瓷滤柱，其横断面为六角形, 沿其轴向排列19 个直径为6mm的孔道，孔道长度850mm，由多孔陶瓷载体支撑，陶瓷薄膜的 微孔直径为0.45～1.3μm。 （三）工艺流程
错流过滤回收酵母啤酒工艺流程 1-酵母罐 2-回流泵 3-供料泵 4-浓缩液回流泵 5-循环浓缩液冷却 6-陶瓷薄膜装置 7-滤液罐 8-浓缩液罐
[课前思考]无菌过滤及灭菌方法；提高啤酒稳定性的可行性措施。 [认知解读]发酵成熟的啤酒经过一段时间的低温贮存，大部分蛋白质和酵母已
经沉淀，但仍有少量的物质悬浮于酒中，对啤酒的质量存在潜在的危险。 啤酒的过滤是啤酒与其所含的固体粒子分离的过程。要使成品啤酒澄清透 明并富有光泽，则必须通过机械方法进行处理，以除去啤酒中的酵母、细 菌及其他微小粒子。这样不仅可以使啤酒外观更富有吸引力，还能赋予啤 酒良好的稳定性。
一个，穿过纸板后从相邻滤板中流出。为了提高过滤能力，并延长使用寿命，
在精滤前先进行硅藻土过滤，去除啤酒中较大的颗粒和酵母等物质。
3．操作要点
安装:将纸板与滤板相间放好，用压紧装置压紧。 排气:小心压水经过滤板，将过滤机中的空气排净。 润湿和洗出:用水润湿并洗涤纸板，洗出15～20min。 杀菌: 用80～90℃的水杀菌20min或用蒸汽灭菌。 过滤:适当施以反压，以防CO2在板内膨胀，破坏纸板。 洗涤：用50～60℃的水反冲洗。
一、啤酒过滤的基本理论
（二）过滤基本原理
借助过滤介质的作用使啤酒中存在的微生物、凝固物等被分离。 1.筛分作用：发酵液中比过滤介质孔隙小的粒子能穿过孔隙，比过 滤介质孔隙大的粒子不能穿过介质而被截留。 2.深层效应：介质中细长而曲折的微孔对悬浮于发酵液中的粒子产 生阻滞作用。 3.吸附效应：通过静电吸引作用，粒子被吸附在过滤介质的表面。
啤酒过滤技术膜过滤
降低生产成本
拓展产品线
膜过滤技术可实现连续自动 化生产，提高生产效率，同 时减少原材料和能源的消耗， 降低生产成本。
膜过滤技术可以生产出不同 口感和品质的啤酒，满足消 费者多样化的需求，拓展产 品线。
增强市场竞争力
通过膜过滤技术提高产品质 量和降低生产成本，啤酒企 业可以获得更大的竞争优势， 提高市场占有率。
膜过滤
通过多级膜过滤系统，将啤酒中的微 小颗粒、细菌和微生物等杂质去除， 得到清澈透明的啤酒。
03
膜过滤技术的种类和特 点
反渗透膜
过滤精度
反渗透膜的过滤精度非常高，可 以去除水中的几乎所有杂质，包 括细菌、病毒、重金属离子等。
应用范围
反渗透技术广泛应用于海水淡化、 工业纯水制造等领域，也用于啤酒 生产中的脱盐、脱醇等操作。
跨界合作与创新
啤酒企业将与其他行业进行跨界合作，开 发新产品和拓展新市场，同时加强研发和 创新投入，推动啤酒产业的升级和发展。
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膜过滤技术的原理
• 膜过滤技术基于压力驱动的原理，利用半透膜将啤酒与外界隔开。在压力的作用下，啤酒中的水分和溶质通过半透膜，而 杂质和异味被截留在膜的一侧，从而实现物质的分离和纯化。
膜过滤技术的应用范围
• 膜过滤技术在啤酒工业中广泛应用于啤酒的过滤和 精制。通过膜过滤技术，可以去除啤酒中的酵母、 蛋白质、多酚等杂质，提高啤酒的清澈度和稳定性。 此外，膜过滤技术还可用于啤酒的除菌和除氧，延 长啤酒的保质期。
缺点
反渗透膜需要高压泵进行加压，能 耗较高，且会产生大量浓水，需要 妥善处理。
超滤膜
过滤精度
超滤膜的过滤精度介于微滤和纳滤之间，可以去除水 中的悬浮物、细菌、部分病毒等杂质。
啤酒工厂过滤阶段工艺详解
FST
缓
冲
硅藻
罐
土混
合罐
硅藻土 过滤机
硅藻土 捕捉器
BBT
脱氧水 缓 冲 罐
高浓稀 释机
二氧化碳
PVPP过 滤机
PVPP 捕捉 器
PVPP贮 存罐
啤酒过滤助剂
• 预涂过滤最基本的就是将颗粒状、纤维状的过滤助剂 以一定的比例预涂在孔状的支撑体上，以形成一个滤 层进行过滤。
• 颗粒状助滤剂是硅藻土和珍珠岩
例
现代锥罐发酵流程
回收二氧化碳
自然升温
主发酵阶段
自然升温
麦汁罐 排放冷凝固物 和死酵母
双乙酰还原阶段
回收酵母
快速降温到-1度
储酒阶段
回收废酵母和冷凝固物
现代锥罐发酵流程说明
1、发酵罐满罐后停止控温使温度自然升温到住发酵温度， 一般此阶段在24小时内完成。 2、满罐24小时后开锥底阀，排除冷固物和死酵母。 3、主酵阶段应密切关注发酵液的糖度，当糖度降到规定的 糖度后以该停止控温，让温度自然上升到双乙酰还原温度。 4、到双乙酰还原阶段后应该回收罐底部沉降的酵母，当双 乙酰浓度低于0.1PPM后就可以降温到储酒阶段。 5、降温时间应该在36小时内完成，温度降到-1度以下并储 存72小时以上，以使啤酒口味成熟、二氧化碳饱和及酒液 的澄清。
小气泡，逐渐形成白色的，乳脂状的泡沫，酵母繁殖20小时以后立 即进入主发酵槽。 • 2.起泡期 换槽4-5小时后，在麦汁表面逐渐出现更多的泡沫，由四周 渐渐向中间，洁白细腻，厚而紧密，如花菜状，有二氧化碳小气泡 上涌，并且带出一些析出物。 • 3.高泡期 发酵后2-3天，泡沫增高，形成隆起，并因酒内酒花树脂 和蛋白质-单宁复合物开始析出而逐渐变为棕黄色，此时为发酵旺盛 期，需要人工降温，但是不能太剧烈，以免酵母过早沉淀，影响发 酵作用。 • 4.落泡期 发酵5天以后，发酵力逐渐减弱，二氧化碳气泡减少，泡沫 回缩，酒内析出物增加，泡沫变为棕褐色。 • 5.泡盖形成期 发酵7-8天后，泡沫回缩，形成泡盖，撇去所析出的 多酚复合物，酒花树脂，酵母细胞和其他杂质，此时应大幅度降温， 使酵母沉淀。
啤酒过滤技术3-膜过滤
1
1、膜材特性 制作有机膜的材料很多：尼龙66、聚丙烯、聚砜、聚四氟乙烯…。用于啤酒过滤的主要是前三种。 1)聚砜 聚砜类膜材有：双酚A型聚砜（PSF）、聚芳醚砜（PES）、酚酞型聚醚砜（PES-C）、 酚酞型聚醚酮（PEK-C）、聚醚醚酮（PEEK）。 尤其是经磺化处理的磺化聚砜膜，膜表面带正电荷，在啤酒过滤时，带正电荷的大分子蛋白质在被截留的同时，不会堵塞膜孔，有利于膜的清洗。
3
有机滤膜的性能参数
起泡点压力：在泡压法试验中，当膜面上出现第一个气泡时所对应的压力。
孔隙率：越高，则过滤速度越快。微孔膜的孔隙率很高，达80%。
最大孔径：利用起泡点压力而计算出。
平均孔径：在泡压法试验中，利用气泡出现最多时的压力来计算最小孔径；最大孔径和最小孔径的平均值，即为平均孔径。
纯生啤酒精滤配置
PVPP滤机－纸板过滤－清酒罐－膜预滤 PVPP滤机－颗粒捕捉器－清酒罐－膜预滤 PVPP－颗粒捕捉器－清酒罐－MMS200精滤（德国Handtmann公司）
精滤配置：方法有多种
若使用纸板，应选用精滤纸板， 如： Seitz-ES50ABF或80ABF 若使用颗粒捕捉器，应选用孔径为2-3um的膜 在使用MMS200滤机（多微孔系统滤机Multimicrosystem）时，应选用R103精滤板
聚砜类膜材的优点和缺点
1
优越的抗蠕变性能 耐高温（≤135℃） 良好的耐强酸、耐强碱能力 较强的抗氯能力（≤50ppm）
优点：
耐压性不高（≤4bar） 有疏水性（不利于清洗剂的清洗）
缺点：
2
尼龙66的特点
尼龙66
优点： 耐压性较好（≤6bar） 良好的亲水性（有利于清洗剂的清洗） 耐热性较好 耐强碱能力中等
啤酒过滤工艺
啤酒过滤工艺啤酒是一种古老而受人喜爱的饮品，其制作过程经历了数千年的演变和改进。
而在啤酒的生产过程中，过滤工艺被认为是至关重要的一环。
通过过滤工艺，可以有效地去除啤酒中的杂质和浑浊物质，提高啤酒的口感和质量，使得啤酒更加纯净、清澈。
过滤工艺在啤酒生产中的作用不可小觑，它不仅可以改善啤酒的外观和口感，还可以延长啤酒的保质期和稳定性。
目前，啤酒工业中常用的过滤方法主要包括物理过滤、化学过滤和生物过滤。
物理过滤是指通过物理手段将啤酒中的固体颗粒和悬浮物分离出来，常用的方法包括筛选、沉淀和压力过滤等。
化学过滤则是通过添加化学剂来吸附和去除啤酒中的有害物质和异物，如活性炭过滤和氧化铝过滤等。
生物过滤则是利用微生物来降解和去除啤酒中的有害物质和细菌，如微生物过滤和活性污泥处理等。
在实际的啤酒生产中，过滤工艺的选择通常会受到多种因素的影响，如生产工艺、设备条件、原料特性和成本考虑等。
不同的过滤方法具有各自的优缺点，生产商需要根据具体情况进行选择和调整，以达到最佳的过滤效果和生产效率。
一般来说，啤酒生产中的过滤工艺主要分为粗过滤和精过滤两个阶段。
粗过滤通常是指通过粗滤器或者离心机等设备将较大的颗粒物和悬浊物质去除掉，以保证酒液的清洁度和初步浓缩度。
而精过滤则是在粗过滤的基础上，进一步采用更为精细的过滤手段和设备，去除微小的颗粒和微生物，提高酒液的透明度和口感。
精过滤的主要手段包括板框过滤、旋转真空过滤、膜过滤和微孔过滤等。
其中，板框过滤是最常用的一种过滤方式，通过多层滤板和框架结构，将啤酒通过滤板的孔隙，使得固体颗粒被滞留在滤板上，而液体则通过滤板孔隙流出，实现固液分离。
旋转真空过滤则是利用旋转滤布和真空吸力，将啤酒中的微小颗粒和微生物吸附在滤布上，从而实现有效的过滤和清洁。
膜过滤则是利用微孔膜的选择性渗透作用，将啤酒中的颗粒、微生物和异物分离出去，达到高效、精确的过滤效果。
而微孔过滤则是通过微孔直接过滤啤酒，具有速度快、效果好的特点，被广泛应用于啤酒厂的生产中。
啤酒过滤技术膜过滤
膜过滤技术的原理
膜过滤技术的原理基于分子筛作用， 即利用不同物质在薄膜表面的吸附和 渗透性能的差异来实现分离。
在膜过滤过程中，混合物中的不同组 分以不同的透过速率通过薄膜，从而 实现组分的分离和纯化。
膜过滤技术的应用范围
膜过滤技术在啤酒工业中广泛应用于啤酒的过滤和纯化，以提高啤酒的品质和稳 定性。
此外，膜过滤技术还广泛应用于医药、食品、饮料、化工等领域，用于技术在啤酒工业 中的应用
啤酒过滤的必要性
01
02
03
提高啤酒质量
通过去除杂质和悬浮物， 使啤酒口感更加纯净、细 腻。
延长保质期
过滤过程中杀灭微生物， 减少啤酒变质的风险，延 长保质期。
提升啤酒稳定性
按操作方式分类
正向过滤
原液在压力作用下通过膜表面，杂质被截留，清 洁的液体从膜的另一侧排出。
反向过滤
在压力作用下，液体从膜的透过侧流向被截留侧， 杂质被逐渐洗脱和排出。
错流过滤
原液在一定压力下通过膜表面，同时从膜的一侧 不断流入另一侧，避免了杂质的累积和堵
04
膜过滤技术的前景与挑 战
膜过滤技术的发展趋势
纳滤膜
孔径范围在1~100nm之间，能够去除大部分的离子和小分子物质， 常用于啤酒脱盐和脱苦。
按膜材质分类
纤维素膜
具有良好的亲水性和生物相容性， 价格相对较低，但耐酸碱和耐氧 化性能较差。
聚酰胺膜
具有较高的耐酸碱、耐氧化和耐 高温性能，适用于多种工业领域， 但价格较高。
聚四氟乙烯膜
具有极佳的化学稳定性和耐高温 性能，适用于强酸、强碱和有机 溶剂等环境，但制造成本较高。
啤酒过滤技术-膜过滤
contents
目录
啤酒过滤工艺
啤酒过滤工艺
啤酒过滤的主要方式有:棉饼过滤机、硅藻土过滤机、纸板过滤机、双流过滤机、错流过滤机(主要用于代替硅藻土过滤机)、无菌过滤机(主要用于纯生啤酒的过滤)。
对于啤酒过滤来说，现在使用较普遍的过滤设备主要有硅藻土过滤机、纸板过滤机和膜过滤机。
硅藻土过滤机作为啤酒的粗滤，纸板过滤机作为啤酒的精滤，膜过滤主要用于生产纯生啤酒。
棉饼过滤机在啤酒工业已经被淘汰。
在啤酒厂，由于发酵成熟的啤酒中含有大量的酵母，酒液十分混浊。
所以，一般先要进行粗滤，然后再进行精滤。
啤酒厂也可根据产品质量的要求和成本等方面的考虑，选择几种过滤方式联合使用，效果较好。
啤酒过滤的目的:去除混浊物质，如蛋白质、蛋白质单宁复合物、多险、P:葡聚增友些模状物质;去除些微生物，如培养酵母、野生酵母、细菌等隔绝氧气:消除供高子、钙离子和铝离子的影响:减小机械效应对啤酒的影响(容易导致胶状物的生武);满足产品纯净度的要求，如无残余的清洗剂和灭菌剂等:确保产品的原麦汁浓度合格:保持啤酒的泡沫性能和苦味值:提高啤酒的感观质量，增强清亮度。
经过发酵或后处理的成熟啤酒，其残余酵母和蛋白质凝固物等沉积于贮酒罐底部，少量仍悬浮于酒液中，这些物质在以后的贮存期间会从啤酒中析出，导致啤酒混独。
所以，必须经过过滤工序将
其除去。
啤酒过滤是一种物理分离过程，是啤酒生产过程中非常重要的生产工序。
经过过滤后，啤酒外观清亮透明，富有光泽，使其更富有吸引力;同时，可赋予啤酒以良好的生物稳定性与非生物稳定性，使其至少在保质期内不出现外观的变化，从而保证了啤酒外观质量的完美。
啤酒生产技术—啤酒的过滤与灌装
过滤工作过程
1-罐体 2-烛棒 3-计量添加器 4-啤酒进口5-输酒泵 6-预涂泵 7-计量添加泵 8-啤酒出口 9-排气管 10-过滤机排气管 11-废土出口 12-碱罐 13-酸罐 14-加热器
（2）操作
一般先进行硅藻土预涂，再进行过滤。在过 滤时不断添加硅藻土起到连续更换滤层的作用， 以保证过滤的快速进行。分3次添加硅藻土。 清洗杀菌 用80-90C的高温水杀菌20-30min，杀 菌后用冷水顶出热水，冷却过滤机。 第一次预涂 200-300kPa压力下，将脱氧水或清 酒与一定数量的粗循环土混合，循环预涂。粗 土用量：700-800g/m2，占总量的70%左右。
※低温膜过滤：
◆准备：用CIP酸碱程序对膜过滤系统清洗，然后进行完 整性测试井记录测试压差，确保过滤的安全性。
◆杀菌：采用85一95℃热水顺过滤方向循环杀茵30分钟， 再用85℃热水将其注满保压备用。
四、清酒罐
基本要求
能补CIP过程完全清洗干净，彻底检查清洗效 果，有光滑的内表面；
用CO2 预压可达到绝对无氧。 操作要点
清酒存放 存放期：＜3d，温度：0℃，夹套 冷却，充填系数：90～95%，装前CO2背压。
洗涤 每周酸洗1次，每隔1～2个月CIP清洗1 次。
§6－2 啤酒的灌装
工艺过程：过滤好的啤酒从清酒罐分别装 入瓶、罐或桶中，经过压盖、生物稳定处 理、贴标、装箱成为成品啤酒或直接作为 成品啤酒出售。
膜材料 聚氨酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚
碳酸酯、醋酸纤维等，膜厚度为0.02～1μm， 多被固定在具有很大孔径的介质上使用。
啤酒过滤时，一般先经离心机或硅藻土 过滤机粗滤，再用膜滤除菌。
4．微孔薄膜过滤机
膜材料特点 柔韧性好，成膜性好，适应范围广； 机械强度不好，稳定性差，不耐高温，
啤酒酿造中的过滤工艺
啤酒酿造中的过滤工艺啤酒是一种古老而受欢迎的饮品，其精确的酿造过程决定了最终酒质的优劣。
而过滤工艺在这个过程中起到了至关重要的作用。
本文将就啤酒酿造中涉及的过滤工艺进行详细探讨。
一、概述过滤工艺是啤酒酿造过程中的一个环节，旨在去除麦芽汁中的杂质，使得啤酒呈现出清澈透明的外观。
过滤的目的不仅仅是提升啤酒的外观，更重要的是改善其口感和稳定性，使得啤酒更加可口和容易保存。
二、原材料准备在过滤工艺开始之前，首先需要对原材料进行准备工作。
麦芽是制作啤酒的主要原料，其中含有大量的淀粉和蛋白质等杂质。
为了去除这些杂质，麦芽需要进行研磨和浸水处理，使得淀粉发酵成糖，并将蛋白质溶解在麦芽汁中。
三、糖化过程糖化是指将麦芽汁中的淀粉转化为糖的过程。
在糖化过程中，麦芽汁中的酶类会分解淀粉，将其转化为糖分。
这一过程不仅提供了酵母发酵所需的营养物质，也产生了啤酒的风味物质。
同时，糖化过程中会产生一些浑浊物质，如未被溶解的蛋白质和淀粉颗粒。
四、糖化液过滤糖化液过滤是指将糖化过程中产生的固体物质从糖化液中去除的过程。
这一过程旨在提高啤酒的清澈度和稳定性。
最常用的过滤方式是压榨过滤和真空过滤。
压榨过滤是通过一系列的压榨操作将糖化液中的固体物质被压榨出来。
压榨过程需要使用专门的过滤设备，如滤布和滤层。
通过对糖化液的压榨，可将其中的悬浮物质完全去除，从而提高啤酒的纯净度。
真空过滤是利用负压将糖化液通过特制的过滤介质，如滤膜或滤器，从而去除其中的固体颗粒。
真空过滤具有高效、节能等优点，被广泛应用于啤酒酿造中。
通过适当的选择过滤介质和调节真空度，可以实现滤液的高速过滤和固体物质的彻底去除。
五、辅助过滤在糖化液过滤之后，还存在一些微小颗粒和溶解物质。
为了进一步提升啤酒的品质，需要进行辅助过滤。
最常见的方法是使用滤料，如骨炭、珍珠石等，对糖化液进行二次过滤。
滤料具有高度的吸附性和过滤性，能够有效去除糖化液中的悬浮物，改善啤酒的清澈度和口感。
啤酒生产技术—成品啤酒
第六章成品啤酒§6-1 啤酒过滤一、啤酒过滤的目的和原理发酵结束的成熟啤酒中，仍有少量物质悬浮于酒中，必须经过澄清处理才能进行包装。
过滤是啤酒澄清方法的一类，目的是除去酒中悬浮的固体微粒，改善啤酒外观，使啤酒澄清透明，富有光泽。
啤酒过滤的原理是通过过滤介质的筛分作用、深层效应和吸附作用等使啤酒中的悬浮微粒等大颗粒固形物被分离出来。
常用过滤介质有硅藻土、滤纸板、微孔薄膜和陶瓷芯等。
啤酒经过滤会发生以下变化：色度降低，苦味质减少，二氧化碳含量下降，含氧量增加，浓度也会有些变化，对啤酒的质量有一定影响。
二、常用过滤方法简介啤酒过滤的方法有棉饼过滤、硅藻土过滤、微孔薄膜过滤等。
其中棉饼过滤法是最古老的过滤方法，已被淘汰，目前使用最普遍的是硅藻土过滤法。
1.硅藻土过滤法硅藻土过滤常用的设备有板框式硅藻土过滤机、叶片式硅藻土过滤机等。
操作时，一般先进行硅藻土预涂，再进行过滤。
在过滤时不断添加硅藻土起到连续更换滤层的作用，以保证过滤的快速进行。
硅藻土过滤法的优点为：过滤中可以不断更新滤床，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；酒损较低。
2.微孔薄膜过滤法微孔薄膜是指用生物和化学稳定性很强的合成纤维或塑料制成的多孔膜。
制造膜的材料有聚氨酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚碳酸酯、醋酸纤维等，膜厚度为0.02～1μm，多被固定在具有很大孔径的介质上使用。
啤酒过滤时，一般先经离心机或硅藻土过滤机粗滤，再用膜滤除菌。
§6-2 啤酒包装啤酒包装是啤酒生产的最后一道工序，对啤酒质量和外观有直接影响。
过滤好的啤酒从清酒罐分别装入瓶、罐或桶中，经过压盖、生物稳定处理、贴标、装箱成为成品啤酒或直接作为成品啤酒出售。
一般把经过巴氏灭菌处理的啤酒称为熟啤酒，把未经巴氏灭菌的啤酒称为鲜啤酒。
若不经过巴氏灭菌，但经过无菌过滤等处理的啤酒则称为纯生啤酒。
啤酒包装应符合以下要求：（1）包装过程中应尽量避免与空气接触，防止因氧化作用而影响啤酒的风味稳定性和非生物稳定性；（2）包装中应尽量减少酒中二氧化碳的损失，以保证啤酒口味和泡沫性能；（3）严格无菌操作，防止啤酒污染，确保啤酒符合卫生标准。
啤酒过滤技术3-膜过滤
精滤膜滤芯配置
3)可使用下列公司的膜滤芯 • Sartorius公司的Sartofine SM558 05 05滤芯（孔
径0.7um、聚丙烯不对称膜），或SM558 05 03滤芯 （孔径1um、聚丙烯不对称膜） • Seitz公司的Seitz-PRE cartPPⅡ滤芯（孔径1um、 聚丙烯不对称膜） • Pall公司的Ultipor N66滤芯（孔径0.8um或0.65um 、尼龙66不对称膜） 注意：滤芯的卡口应合适。 ◎精滤后的酒液质量要求： 酵母数：0 细菌总数： ＜10/100ml 浊度： ＜0.3EBC
膜清洗
Satorius公司膜过滤
• 一：Poly-BSF系列纯生啤酒过滤系统
•
啤酒冷态无菌过滤是取代巴氏杀菌的另一种方法
，它不但保证了常温下的啤酒保质期，且保持了啤酒的
原有新鲜口味，而且口感更好。
•
◎ 模组化设计，安装；维护容易
◎最现代的无菌设计
◎ 预过滤可进行反向CIP
◎膜过滤可进行正向CIP
聚丙烯膜材的特点
3)聚丙烯 优点： • 耐强酸强碱的能力很强 • 耐热性很强 • 耐压性很高 缺点： • 膜孔的形状为狭缝状：在使用的过程中可
能会变形、撕裂，致使过滤性能变差。
有机合成膜的分类
1)按成膜材料的不同来分： • 聚丙烯膜、尼龙66膜、聚砜膜等等。 2)按膜的形态结构的不同来分： • 对称膜过滤
2020/9/26
膜过滤发展史
◎1907年，德国人Bechhold发表第一篇关于微孔膜 性质的论文。
◎1925年，世界上第一个膜过滤公司成立：德国 Sartorius公司。
◎1963年，美国四家公司首先用微孔膜进行啤酒低 温过滤。
啤酒过滤工艺的原理
啤酒过滤工艺的原理嘿，朋友！你爱喝啤酒不？那清凉爽口、带着独特香气的啤酒，每一口都让人陶醉。
你有没有想过，这啤酒是怎么从最初的原料变成我们杯中的佳酿的呢？今天啊，我就给你讲讲啤酒过滤工艺的原理，这可真是个超有趣的事儿呢！我有个朋友叫小李，他在一家啤酒厂工作。
有次我去他那儿玩，看到那些复杂的设备，我就懵了。
我问他：“小李啊，这些个大家伙都是干嘛的呀？这啤酒怎么就从那些麦芽啥的变成现在这样清澈透明的呢？”小李就笑着开始给我解释啤酒过滤的事儿。
啤酒过滤啊，就像是给一群调皮的小娃娃排队。
你想啊，啤酒在酿造过程中，里面有好多成分呢，就像一个大杂烩。
有酵母啊，蛋白质啊，还有一些其他的固体杂质。
这就好比一群小朋友在操场上乱跑，乱哄哄的。
而我们想要的是那些清澈的液体，就像要把听话的小朋友挑出来站成整齐的队伍。
啤酒过滤的原理其实就是把那些不需要的东西从啤酒里分离出去。
这第一步呢，就像是个大筛子在工作。
这个筛子啊，可不是我们平常家里用的那种简单的筛子。
在啤酒厂里，有专门的过滤设备，它的滤网有着很细小的孔。
那些大颗粒的杂质，就像大块头的石头，根本就通不过这个滤网。
这时候，我就对小李说：“哎呀，这就像把大石头从沙子里挑出来一样呗！”小李笑着点头说：“对呀，你还挺聪明的嘛。
”可是呢，这只是个开始。
那些比较小的杂质，像是小沙子一样的东西，还是留在啤酒里呢。
这时候就需要更精细的过滤了。
这就好比我们用更细的筛子去筛面粉，要把那些细小的颗粒也都分离开。
在啤酒过滤里，有一种叫硅藻土过滤的方法。
硅藻土啊，就像是无数个超级小的卫士。
把硅藻土铺在过滤层上，啤酒流过的时候，那些微小的杂质就被硅藻土给抓住了，就像小虫子被蜘蛛网粘住一样。
我好奇地问小李：“这硅藻土怎么这么厉害呢？”小李说：“这硅藻土有很多细小的孔隙，那些杂质就会卡在里面出不来啦。
”还有一种过滤方式呢，是膜过滤。
这膜过滤就更神奇了。
它就像一个超级精密的守门员。
这个膜上的孔啊，小到只有特定大小的分子才能通过。
啤酒过滤操作流程
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膜技术在啤酒酿造过程中的应用
膜过滤技术在啤酒酿造过程中的应用张吉磊138********江苏久吾高科技股份有限公司啤酒是一个“高投入、高消耗、高排放、难循环”的行业，而目前我国啤酒行业单位能耗相比国际先进水平高出30%-40%，啤酒业的增长方式转变尤为紧迫。
如果低碳环保没做到位，将会给世界气候带来很大的污染，并将遭遇绿色贸易的壁垒，给啤酒企业未来竞争力带来很大的困扰。
随着高技术广泛的发展应用和人民生活消费水平的日益提高，人们对啤酒的品味、品种和品质要求更是不断提高，促使啤酒生产厂家需不断地改革原有旧工艺，采用新技术和新工艺，降低能耗成本，提高啤酒质量，其中啤酒的过滤处理则是技术革新的重点。
一、膜过滤技术在啤酒酿造工艺中的应用膜分离技术以其高效率、无相变、低消耗、无三废、投资少、易自动化等特点，可应用于啤酒工业中的无菌过滤、酵母液中啤酒回收、无醇啤酒生产、啤酒酿造用水除氧等方面。
1、膜过滤技术在啤酒无菌过滤中的应用世界上大部分的啤酒采用硅藻土过滤，我国也不例外。
众所周知，我国是世界第一大啤酒生产国，年产啤酒超过4200万千升，为此每年硅藻土耗用量高达3.1万吨左右。
针对硅藻土过滤后产生环境污染、硅藻土资源日渐枯竭以及限制啤酒质量稳定性等诸多问题。
与传统的硅藻土过滤技术相比，膜技术在产品质量，节能降耗，避免污染等各方面都有明显的技术优势，图1和图2分别是硅藻土过滤工艺和膜过滤工艺。
图1 传统的啤酒过滤工艺示意图图2新型的啤酒过滤工艺示意图膜过滤技术具有硅藻土过滤不可比拟的优势：1.膜过滤技术无论清洗或过滤都处于密闭状态，可实现自动进行、连续生产，极大地提高生产效率；2.对环境无污染、无废料排放，啤酒损失小，可实现“清洁化”生产；3.可代替硅藻土和精滤机的二级过滤，大大降低生产成本；4.可以使用该技术进行纯生啤酒的生产；5.自动化程度高，维修方便；6. 具有不产生粉尘、不会产生健康危险的因子、不需要助滤剂等特点；7.适合过滤不同种类的啤酒。
啤酒离心过滤机原理
啤酒离心过滤机原理一、离心分离啤酒离心过滤机利用离心分离的原理，通过高速旋转的转鼓和固定外壳之间的相对运动，产生强大的离心力，使啤酒中的固体颗粒和液体分离。
在离心力的作用下，固体颗粒被甩向转鼓的外侧，形成一层滤饼。
而液体则穿过滤饼，经过转鼓内侧的筛网流出，实现液固分离。
二、过滤啤酒离心过滤机的过滤过程是在转鼓内部的筛网上进行的。
筛网的作用是限制固体颗粒通过，只允许液体通过。
随着转鼓的旋转，固体颗粒在离心力和摩擦力的作用下逐渐堆积在转鼓的外侧，形成一层滤饼。
滤饼的形成有助于提高过滤效果，延长过滤时间，提高生产效率。
三、清洁与循环为了保持啤酒离心过滤机的持续高效运行，需要定期对转鼓和筛网进行清洁。
清洁过程通常在机器运行过程中自动进行，通过高压水或气进行反冲洗，将积聚的污垢和残渣清除。
清洁后的水或气通过特定的排放口排出，同时新的啤酒进入离心过滤机进行循环过滤。
四、自动化控制现代啤酒离心过滤机通常配备自动化控制系统，实现对机器的远程监控和控制。
自动化控制系统可以实时监测机器的运行状态、温度、压力、流量等参数，并根据预设的参数范围自动调节机器的运行状态。
此外，自动化控制系统还可以根据实际生产需求，自动调整机器的运行参数，如转速、进料量、洗涤水压力等，以实现最优化的生产效率。
五、高效能啤酒离心过滤机的高效能主要体现在以下几个方面：首先，离心过滤机采用高速旋转的转鼓和筛网，能够快速完成液固分离，提高生产效率；其次，自动化控制系统的应用使得离心过滤机能够根据实际生产需求自动调整运行参数，实现最优化的生产效率；最后，清洁与循环系统的设计使得离心过滤机能够保持持续高效的运行状态，降低停机维护时间和频率。
这些优点使得啤酒离心过滤机在工业生产中得到了广泛的应用和推广。
啤酒生产技术—啤酒的过滤与灌装-精品文档
4．微孔薄膜过滤机
膜材料特点 柔韧性好，成膜性好，适应范围广； 机械强度不好，稳定性差，不耐高温， 酸碱等； 清洗条件苛刻。 微孔薄膜过滤法的特点 1）过滤性能好，产品生物稳定性好，可 以实现无菌过滤，主要用于无菌鲜啤酒。 2）有利于啤酒的泡沫稳定性，成品无过 滤介质污染。 3）产品损失率少。
1-暂存罐 2-添加泵 3-预过滤机 4-循环泵 5-热交换器 6-膜过滤机 7-循环管道 8-滤液出口
无菌过滤流程：
P277图5-1-1
待滤啤酒→硅藻土过滤机→PVPP 过滤机→纸板过滤机→膜过滤→缓 冲罐→清酒罐
5．离心分离机
原理
利用不同的物质密度差异，在离心力场下离 心力不同，将不同的物质分离。 特点 酒损降至最低限度，无酒水混合之误； 产品无污染，无风味损失，无过滤介质的排 污，运转费用低； 高速转动与空气磨擦生热，出口酒升温3.5C。 酒液易产生冷混浊。 设备易受泥浆阻塞，须停机清洗。
（2）操作
第二次预涂 基本方法同上，采用细土， 用量：1000 g/m2，预涂层1.5-3mm厚， 时间10-15min。 连续补加硅藻土 补土：中土2/3，细土 1/3，用量：60-120g/100升啤酒。 过滤结束 用脱氧水将啤酒从下部顶出。 清洗 采用与过滤相反的方向清洗干净 后，用80-90C的高温水杀菌20-30min。
2．啤酒包装应符合以下要求：
（1）包装过程中应尽量避免与空气接触， 防止因氧化作用而影响啤酒的风味稳定性 和非生物稳定性； （2）包装中应尽量减少酒中二氧化碳的损 失，以保证啤酒口味和泡沫性能； （3）严格无菌操作，防止啤酒污染，确保 啤酒符合卫生标准。
3．对包装容器的质量要求
啤酒生产中水的脱碳原理
啤酒生产中水的脱碳原理
在啤酒生产过程中，水的脱碳是一个重要的步骤。
脱碳是指将水中的碳酸盐含量降低到适宜的水平，以确保啤酒的质量和口感。
下面是水的脱碳原理：
1. 碱性沉淀：最常用的脱碳方法之一是利用一种叫做碱性沉淀的化学反应。
这种方法通过在水中加入化学物质（通常是氢氧化钠或氢氧化钙）来中和水中的碳酸盐。
碱性沉淀会产生出碳酸盐的沉淀物，沉淀物会被过滤或沉淀至底部，并将其从水中移除。
2. 逆渗透过滤：逆渗透过滤是另一种常用的脱碳方法。
这种方法通过使用半透膜来过滤水中的碳酸盐和其他杂质。
逆渗透膜具有微小的孔隙，可以过滤掉大部分的溶解在水中的碳酸盐。
逆渗透过滤可以高效地去除水中的碳酸盐，但会产生废水。
3. 离子交换树脂：离子交换树脂也可以用于水的脱碳。
这种树脂具有特殊的化学结构，可以吸附水中的碳酸盐离子。
水通过与树脂接触时，树脂会释放出一种用于中和碳酸盐的其他离子（通常是氢离子），从而降低水中的碳酸盐含量。
离子交换树脂可以循环使用，但需要进行再生。
这些方法中，通常会根据啤酒生产工艺和水质特点选择合适的脱碳方法。
通过脱碳，可以调整水的化学成分，确保啤酒具有适宜的口感和稳定性。
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过滤啤酒的质量 → 原浓和感官品评合格 → 浊度＜1.0 EBC → 酵母量：0～2个/200 ml → 无菌
→ O2≤0 .05 mg/L
压差上升正常
△P
时间
P0
P终
过滤涂层
过滤流加
排空过滤机时滤层遭到破坏
3 12
1—第一次预涂 2—第二次预涂 3—过滤机内壁
纸板过滤机
纸板式过滤机的操作工序
16－轴环清洗刷/排放口
17－废硅藻土排出套管
18－废硅藻土排出装置
19－喷洗装置
19
7 8 15 11 10 14
水平圆盘的构造
滤层的形成及 滤液的流向
1
2
• 1—滤层形成 2—未滤液进 3—滤液流出
硅藻土的预涂
1－过滤支撑材料 2－第一预涂层 3－第二预涂层 4－连续补料层
第一预涂层
• 在0.2～0.3MPa的压力下，将脱氧水或已滤 酒与一定数量的粗土混合，以循环的方式 进行预涂，由此形成压力稳定的基础预涂 层。第一次预涂非常关键，它虽不起过滤 作用，但它起着支撑的作用。
生成）；
• 满足产品纯净度的要求，如无残余的清洗剂和灭 菌剂等；
• 确保产品的原麦汁浓度合格； • 保持啤酒的泡沫性能和苦味值； • 提高啤酒的感观质量，增强清亮度。
啤酒过滤理论
• 经过发酵或后处理的成熟啤酒，其残余酵母和 蛋白质凝固物等沉积于贮酒罐底部，少量仍悬 浮于酒液中，这些物质在以后的贮存期间会从 啤酒中析出，导致啤酒混浊。所以，必须经过 过滤工序，将其除去。
水平圆盘式硅藻土 9 过滤机（内部结构） 12
1－带视镜的罐体
6
2－清液流出空心轴
4
3－过滤单元
4－间隔环
5－小支脚架
5
6－压紧装置
3
7－剩余残液的过滤圆盘式
2
8－下部入口
1
9－带分配器的上部进口1
0－清液主出口 11－残清液出口
18 17
12－排气口
16
13－液压装置
13
14－液压系统电动机
15－轴密封
各
·缓冲罐
·过滤机的酒泵
因
·回流阀
3．麦汁制备 ·粉碎度·下料温度·糖化强 度·pH·麦汁亮度 ·过滤速度·煮沸强度 4．麦汁处理 ·热凝固物的去除 ·麦汁通风。
过滤纸板的安装
准备安装
检查纸板
折叠纸板
放入纸板
湿润纸板
过滤纸板的拆卸
从两侧轻拆纸板
将纸板移至另一侧 使纸板与板框完全脱离
取下湿重的纸板
清洗板框
清洗纸板
烛式硅藻土过滤机
• 过滤机烛芯是过滤材料，在烛芯上预涂 过滤介质——硅藻土。为进行过滤，将 螺旋线沿径向围着烛芯缠绕，丝间距为 50～80μm。细长过滤烛芯长达2m以上。 由于在过滤机里安装了近700根烛芯，所 以形成的过滤面积非常大，过滤效率非 常高，而且烛芯上没有活动部件。
• 3. 膜材料：膜过滤的应用越来越多。制造膜的材 料很多，如聚氨酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、 聚碳酸酯、醋酸纤维及其它材料。膜很薄 （0.02～1μm）。
过滤助剂——硅藻土
• 硅藻土是近代啤酒工业用得最广泛的一 种助滤剂，这是一种由藻类硅质细胞组 成的沉积岩矿，经矿石粉碎、高温煅烧 和风选、分级后，制成的一种多孔、质 轻的助滤剂，其主要成分为二氧化硅、 三氧化二铝。
7. 纸板经80～90℃热水杀菌15～25分钟后，可重复 使用。
一般过滤（表面堆积）技术（左）与错流 过滤技术（右）的区别
压力
压力
错流过滤中液体流动形式
1 2
3 2
1—膜 2—层流 3—湍流
错流过滤的液体循环2 3源自141—未滤液 2—滤出液 3—过滤膜 4—浓缩液
卷绕膜柱的纵切面图
2
4 1
3 1－未滤液 2－澄清液 3－支撑材料 4－膜
不同材 料膜的 放大图
1－纤维素
-酯膜
2－聚乙烯二氟 化物膜
1
2
3－聚磺酰 膜 4－聚磺酰 膜
（1、2、3放大
1000倍，4放大
10000倍）
3
4
珍珠岩
• 珍珠岩是一种由火山爆发出的火山灰作 用形成的非晶形矿物岩，为熔融的钾、 钠、铝硅酸盐，具有很强的化学惰性。 珍珠岩矿经粉碎、煅烧及分选后制成的 珍珠岩具有同硅藻土十分相似的性质， 但又与硅藻土有许多不同之外，这些颗 粒形态比较规则，为三叶形。
硅藻土过滤机 操作要点
→ 系统的特定负荷3.5～10 hl/m2/h → 根据过滤性能硅藻土50～150 g/hl → 压差ΔP 0.02～0.05 MPa → 硅胶20～100 g/hl → 流速恒定
顶水酒尾罐
空运行
过滤结束对过滤机的要求：
·内部充满泥桨 ·达到设定压力 ·达到数量要求
其它处理的可能
纯生啤酒过滤器的配置
• 以国内某啤酒厂生产瓶装纯生啤酒为例， 产量为17吨/小时，过滤设备的配置如下：
• A. 二个预过滤器：每个过滤器装36根 84cm高的深层过滤芯。孔径为0.7μm，材 质为聚丙稀。
• B. 二个终过滤器：每个过滤器装 24根 84cm高的膜过滤芯。孔径为0.45μm，材 质为改造聚砜。
操作非常容易控制，极大地提高了膜的使用寿 命。
无菌过滤
除菌过滤
减菌过滤
色素 细菌
细过滤 澄清过滤
细混浊物 活性炭颗粒
细颗粒
酵母细胞 血红细胞
粗过滤
孢子
硅藻土/珍珠岩 糖浆 天然混浊 沙汁粒
内毒素 病毒 胶体
100μm
10μm
1.0μm
0.1μm
0.01μm
0.001μm
无菌过滤组件
过滤模块
组件过滤机剖视图
• 啤酒过滤时，混浊的啤酒借助过滤介质截留固体 物而变清。过滤的动力是过滤机进口和出口的压 差。啤酒穿过过滤介质的压力是在不断变化的， 并且随着过滤介质孔隙度的变化而变化。
• 进口处的压力总高于出口处的压力。压差越大， 表明过滤机的阻力越大。此阻力阻止过滤进程， 特别是在过滤结束时，压差上升相当快。
→ 特定负荷6～10hl/m2/h → 反压＞0.2～0.3MPa → 添加硅藻土800～1200g/m2 → 添加硅胶50～80 g/m2 → 珍珠岩
过滤运行 啤酒/顶水的分离
压力应高于CO2最低含量 要求的0.08～0.1 MPa
过滤品种转换
调节用水要求同顶水
→ 流量 → 压力 → 浊度 →氧 → 原浓
啤酒过滤技术 The Technology of Beer Filtration
发酵罐
啤酒过滤流程
发酵罐
硅藻土过滤机 纸板精滤机
清酒罐
灌装机
杀菌机
啤酒过滤的目标
• 去除混浊物质，如蛋白质、蛋白质—单宁复合物、 多酚、β-葡聚糖及一些糊状物质；
• 去除微生物，如培养酵母、野生酵母、细菌等； • 隔绝氧气；消除铁、钙和铝离子的影响； • 减小机械效应对啤酒的影响（容易导致胶状物的
过滤机烛芯
1—不锈钢螺旋线 2—精确控制的开口 3—高强度的支撑 4—无堵塞设计 5—清洗彻底
1 2
3 4
5
烛式硅藻土过滤 机主体（剖视图）
1－过滤机罐体 2－悬立的烛芯 3－固定烛芯板 4－过滤机机盖 5－未滤液进口 6－滤液出口 7－废硅藻土混浊物排出口 8－排气管道
水平圆盘式硅藻土过滤机
• 这次预涂层粗硅藻土用量为0.7～0.8kg/m２， 大约为整个预涂量的70％左右。
第二预涂层
• 第二次预涂层的作用是使最先滤出的酒液清亮。 这次预涂仍然用脱氧水或已滤酒和过滤介质， 硅藻土较细，有过滤活性。这样既能截留混浊 物质，又能防止过滤机堵塞。预涂层要均匀分 布，否则会导致啤酒液流速不稳定，甚至产生 混浊。
放大1000倍的过滤助剂
硅藻土（放大1000倍）
珍珠岩（放大1000倍）
啤酒过滤的主要方式
1. 棉饼过滤机； 2. 硅藻土过滤机； 3. 纸板过滤机； 4. 双流过滤机； 5. 错流过滤机（代替硅藻土过滤机）； 6. 无菌过滤机（纯生啤酒的过滤）。
板框式硅藻土过滤机
• 板框式硅藻土过滤机的结构： • 它由机架及交替悬挂其上的滤框和滤板
卷绕膜柱横切面
3 4
2
5
1
6
1—滤出液通道（红色） 2—膜 3—滤出液的流动（黄色） 4—未滤液通道（白色） 5—滤液出口 6—外部保护层
错流过滤系统在啤酒过滤上的优势
• 1. 不必再用硅藻土过滤（因为资源受到限制， 也容易引起健康问题和环境问题）和纸板精滤；
• 2. 啤酒损耗低、水耗低； • 3. 生产过程可靠性高； • 4. 可以进行全自动生产，工作效率高； • 5. 不会改变啤酒的质量； • 6. 由于采用了啤酒生产专用的过滤材质，过滤
• 总预涂用土量为0.8～1kg/m２左右，预涂层厚 2～3mm。预涂过程大约需15～20min。
连续补料，过滤开始
• 预涂结束后，过滤开始，要不断添加过滤介质，更 新滤层，以保持滤层的通透性，使流量恒定。必须 保证流量的恒定，因为液体的压力和液流的不均匀 会使筛面或烛面上的“过滤桥”被破坏，滤出的酒 就又会变混浊，因此一定要避免这种情况。流量均 匀与否取决于过滤机进口和出口的压差。
硅藻 土过 滤机 操作 要点
终产品质量100%
添加： 过滤前/后顶水 O2＜0.05mg/L 注意原浓
锥型罐/后贮罐
→ 达到最终发酵度→碘检正常 → 原浓和感官品评合格 → 最佳酵母量：0.6×106个/ml → 氧气含量接近0 mg/L
预澄清 离心处理
→ 水中→无氧气 → 浊度＜1.5 EBC → 颗粒＞1μm
• 水平圆盘式硅藻土过滤机又称叶片过滤机。在 过滤机中，有一根空心轴，多片圆盘（过滤单 元）固定在空心轴上，利用圆盘进行过滤。