纯生啤酒常识
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纯生啤酒是近十年来逐步发展起来的一种深受广大消费者欢迎的产品。
随着近代啤酒生产技术的不断进步,及冷杀菌技术的日趋完善,纯生啤酒的生产数量也随之日益增大。
在日本,纯生啤酒的产量占到85%以上。
在德国,纯生啤酒的产量占到35%以上。
我国纯生啤酒的生产源于1998年的珠江啤酒。
随后,青啤、燕京等大型啤酒集团也相继推出自己的纯生啤酒。
但纯生啤酒的生产,需要有一定的设备和技术管理水平,而一般啤酒厂不具备生产纯生啤酒的条件。
笔者认为,要想生产纯生啤酒,企业必须具备五方面的条件:无菌酿造、无菌过滤、无菌灌装、严格的清洗灭菌系统,以及完善的微生物检测系统。
一、纯生啤酒的质量指标
纯生啤酒与其他品种啤酒除了“热杀菌”和“冷杀菌”的区别以外,其他的质量指标与熟啤酒基本一致,只增加了严格的微生物控制指标。
具体应符合以下几个要求:
1.具有与“熟啤酒”相同的生物稳定性和非生物稳定性。
2.能在较长时间内保持啤酒的新鲜度。
3.具有良好的外观、泡沫性能、香味以及口味。
4.符合规定的其他理化指标的技术标准,如原麦汁浓度、酒精含量、pH值、双乙酰、CO2含量、浊度等。
5.符合严格的微生物控制指标。
二、纯生啤酒生产的基本条件
1.要有良好的生产设备和技术水平。
生产纯生啤酒的酒基须具备良好的非生物稳定性。
2.能有效控制啤酒生产过程中的一次及二次污染,保持产品的无菌状态,并具有良好的生物稳定性。
3.使用有效的清洗工艺、合格的清洗剂和消毒剂。
4.具有先进的微生物检测条件及完善的微生物检测系统,对其生产过程全程跟踪,保证检测结果的准确性。
5.员工应具有一定的文化素质和技术素质,具有明确的无菌操作意识。
三、三大能源(水、CO2或N2、压缩空气)的无菌控制
三大能源在整个酿造过程及灌装过程中直接与酒液接触,由它们带来的污染也最多。
如果忽视或认识不到它们的危害,没有相应措施,就会造成成品酒污染杂菌过多,从而导致质量波动较大甚至失败,因此,生产纯生啤酒对三大能源有极为严格的要求。
1.水
主要指发酵用水、过滤用水、包装用水等。
这些水与啤酒直接接触,必须经过除杂质和除菌处理后才能使用。
(1)发酵用水
包括刷罐时用水(CIP用水);滤酒时酒顶水和水顶酒;回收酵母时用水等。
(2)过滤用水
包括刷罐时用水(CIP用水);由于高浓稀释用水直接加入酒中,因此必须保证无菌;加硅藻土罐用水等。
(3)包装用水
包括灌装前酒顶水和灌装后水顶酒用水;高压激沫水,是为了控制瓶颈空气采取的一种方法。
这种水一定要经过无菌处理后方可使用,但不能使中国酒业风向标华夏酒报邮发代号23-189当地邮局可订阅用CLO2来处理,须用加热水高温处理,因为它是直接加入啤酒中;洗瓶机最后的冲洗水等。
(4)处理措施
下面的方法有的厂家单独使用,有的综合使用。
①过滤法
采用多级膜过滤去除杂质和杂菌。
②紫外线杀菌法
由于水使用量大,原水不宜采用此法。
但高浓稀释水大多采取紫外线杀菌,方便快捷。
③CLO2灭菌
在低浓CLO2添加系统的前后水管上安装取样阀,因为要知道原水的微生物状况,以
及添加后用水的微生物情况。
(5)使用标准
①细菌总数:≤1个/100mL。
②酵母数:不得检出。
③厌氧菌:不得检出。
④大肠杆菌:不得检出。
2.CO2或N2
现在啤酒厂使用的CO2一般是自己回收的,不足的部分有的是买来的,有的用N2。
主要用于发酵罐、清酒罐、灌装机酒缸背压及用于造高浓稀释水等,与啤酒直接接触。
(1)主要杂菌
主要杂菌是厌氧菌,污染的危害性很大。
(2)污染的来源
对于CO2回收管线及供出管路,认为有一定浓度的CO2,就不会有杂菌出现。
可以说,一般啤酒厂都没有设计CIP清洗杀菌系统,特别是回收管线。
在生产过程中,由于个别批次产量大,超过容器利用系数,造成CO2回收管线带有大量的啤酒泡沫和酒液等。
沉积在CO2回收管线中的沉积物可以说是细菌繁殖的温床,是CO2污染的来源。
(3)采取措施
①完善CO2回收管线的CIP清洗杀菌系统,不留任何死角。
②采取多级膜过滤。
③定期对CO2或N2供出管路蒸汽杀菌。
(4)使用标准
①细菌总数:≤1个/10min。
②酵母数:不得检出。
③厌氧菌:不得检出。
④大肠杆菌:不得检出。
3.压缩空气
压缩空气用于麦汁充氧、酵母扩培充氧及各种罐的背压等。
与啤酒直接接触,必须经过除杂质、除油和除菌处理后才能使用。
(1)无油的压缩空气
油对啤酒有很大危害。
它能使啤酒泡沫快速消失,影响纯生啤酒的质量。
①压缩机使用无油润滑,出口必须有除油装置。
②定期检验
压缩空气吹除杯中的水10分钟,把少量樟脑球放在水中,看是否旋转。
如果旋转,表明压缩空气里
不带油;反之,带油。
(2)采取措施
①采取多级膜过滤。
②定期对压缩空气管线蒸汽杀菌。
(3)使用标准
①细菌总数:≤1个/10min。
②酵母数:不得检出。
③厌氧菌:不得检出。
④大肠杆菌:不得检出。
四、生产纯生啤酒的人员管理
1.在生产现场,员工必须着工作服、工作鞋,着装整洁,不得有污渍,不准留长发和长指甲,养成清洁生产的行为习惯。
2.不得在生产现场吃饭、喝水和刷饭盒等。
3.上厕所要换下工作服、工作鞋和工作帽,上岗前须重新杀菌进入。
4.洗瓶机、酒机和验瓶人员要戴口罩进行操作。
5.维修人员要求着装整洁,维修结束后要及时清理和杀菌,使设备卫生保持维修前的状态。
6.生产现场杜绝一切非生产操作行为。
7.加强员工无菌意识的教育。
8.充分利用淡季时间,对员工进行无菌培训。
五、无菌酿造
要生产符合真正质量要求的纯生啤酒,首先要保证有良好的酒基。
在这个过程中,如何控制各个环节的杂菌污染是首要问题。
1.环境
(1)车间门窗必须有纱窗,地面、墙壁、顶棚和设备表面没有黏膜或霉斑。
(2)设置隔离区和杀菌区,只有杀完菌消毒后才能进入车间内部。
(3)取消车间的明沟,设置水封式地漏。
(4)所有管道都处于密闭状态,裸露的管道口加丝盖。
(5)每周对地面进行两次漂白粉杀菌。
(6)每周一次空间杀菌。
(7)软管每星期拉刷一次。
(8)每个发酵罐和清酒罐每年拆开1-2次,进行检查。
2.粉碎
(1)首先,必须提供没有霉变来源中国酒业新闻网、没有微生物污染的麦芽和大米。
(2)定期检查筒仓,防止因通风不好而受潮霉变。
(3)定期清理输送通道,防止因长时间留在管道内而受潮霉变。
(4)粉碎完毕后,及时清理大米粉碎机和麦芽粉碎机。
(5)定期清理大米粉碎后暂存仓,以及麦芽粉碎后暂存仓。
3.糖化
糖化系统清洗不干净,不仅容易污染微生物,而且会影响产品的色泽、口味。
一般认为,煮沸后麦汁是无菌的,这就要求,到进入发酵罐之前的所有管路必须确保无菌。
(1)每生产一批麦汁,系统走热水一次。
(2)定期走系统火碱水,确保各锅槽内壁光滑无黏膜。
(3)在使用各种酶制剂之前,确保无变质腐败。
(4)加强薄板及麦汁管线清洗杀菌工作。
①每批过料前,麦汁管道走热水杀菌25-30分钟。
②麦汁管道每批过料完毕后即走碱:热水10-15分钟→碱循环30-40分钟→热水10-15分钟。
③酸循环每四批走一次:热水10-15分钟→酸循环30-40分钟→热水10-15分钟。
④冰水管道,每两天走酸循环一次:水10-15分钟→酸循环30-40分钟→水10-15分钟。
⑤要求
碱循化:火碱浓度:3.0%-5.0%;火碱温度≥80℃。
酸循环:磷酸浓度:2.0%-3.0%。
热水温度≥85℃。
(5)冷麦汁:批批无菌。
4.发酵
发酵环节最容易发生一次污染,这种污染危害较大,因为所污染的杂菌会与酵母同时进行繁殖与代谢。
好氧菌的繁殖和代谢主要发生在酵母的有氧代谢阶段。
微好氧菌及厌氧菌的繁殖和代谢主要发生在酵母的无氧代谢阶段。
可以说,发酵全过程都有可能污染杂菌,因此,必须严格控制好杂菌污染。
(1)发酵罐
①露天发酵罐是麦汁发酵的场所,清洗和杀菌就显得非常重要。
滤酒出罐后,立即对发酵罐进行清洗,在一星期内可以直接杀菌进罐,超过一星期必须重新打火碱循环,然后再杀菌进罐。
②定期验罐。
检查内防和洗球情况,防止因清洗和杀菌不彻底而造成染菌。
(2)管道
连接到发酵罐的管道(包括麦汁管线和滤酒管线)都必须保证是无菌状态。
(3)要求
①所有管道每天走一次火碱和酸循环,热水一次。
②每个发酵罐和清酒罐每年拆开1-2次,检查是否有酒石和泡盖。
③碱循化:火碱浓度:3.0%-5.0%;火碱温度≥80℃。
酸循环:磷酸浓度:2.0%-3.5%;
热水温度≥85℃。
5.酵母管理
啤酒酵母直接影响工艺控制、技术和质量管理,因此,必须重视选育适合本厂生产条件和产品风格的
酵母菌株。
无论生产什么啤酒,都必须严格无菌并控制好酵母,尤其是生产纯生啤酒。
(1)扩培酵母
①扩培前,全厂统一空压系统杀菌,扩培间再杀一次菌。
杀完菌后,统一更换无菌的膜过滤芯。
②扩培间地面要用漂白粉杀菌,室内空气用甲醛喷洒杀菌,下水道口一定要用水封封好。
③严格执行刷罐工艺,确保无菌。
④化验室扩培要确保无菌,如果检文章来源:出细菌,立即重新开始。
⑤扩培人员严格操作,确保无菌。
⑥每次接麦汁之前,通知薄板人员加强薄板和麦汁管道的杀菌,执行杀菌工艺上限。
⑦扩培每次操作化验室都要取样化验。
⑧酵母扩培间始终保持清洁,各截流板处阀门及各取样阀、排污阀要定期拆洗。
⑨制定卫生考核制度,严格考核。
(2)大生产酵母
①所有0-3代酵母回收生产都归技术部安排。
②0-2代酵母满罐3天,取样作厌氧菌检测,超标的坚决不用。
③3代酵母满罐3天,取样作厌氧菌和细菌检测。
④4代酵母坚决不用。
⑤每次开车前,酵母添加器都要用火碱煮。
⑥回收之前,酵母添加器用蒸汽杀菌。
⑦回收酵母管道和添加管道同麦汁管道一同杀菌。
⑧加完酵母后,酵母添加器走碱循环和酸循环,以备下次回收。
(3)杀菌要求
碱循化:火碱浓度:3.0%-5.0%。
火碱温度≥80℃。
酸循环:磷酸浓度:2.0%-3.0%。
H2O2:≥1.0%。
热水温度≥85℃。
六、无菌过滤
认真做好无菌过滤和无菌灌装,避免二次污染,这是生产纯生啤酒的中心环节。
二次污染,是指啤酒经过无菌处理后所发生的接触污染,这主要发生在清酒和包装过程。
对熟啤酒而言,除非巴氏杀菌的效果不理想,一般无太大的问题。
1.无菌过滤的种类
目前,生产纯生啤酒最常用的方法是冷杀菌方法,经过硅藻土过滤机和精滤机滤过以后的啤酒,进入无菌过滤组合系统进行无菌过滤。
已经用于生产规模的无菌过滤有两种。
(1)复式深层无菌过滤系统
这是一种使用多重深层无菌过滤系统建立的无菌过滤,鉴于过滤层的微细过滤结构和过滤深度,细小的颗粒物质过滤和无菌过滤可以同机一次完成。
①优点
过滤过程的压差比较小,过滤能力的配置比较灵活,安装简单,使用方便。
②缺点
单位过滤能力的一次性投资大。
(2)膜式无菌过滤系统
先使用一定微孔的深层过滤膜进行预过滤,而后再使用孔径较小的表面过滤膜进行微生物和细微颗粒的初滤,最后使用无菌过滤膜进行过滤。
①优点
这种过滤系统为多级组合结构,有完整性检测系统,无菌过滤效果好。
②缺点
过滤系统比较复杂,过滤压差较大。
2.膜式无菌过滤系统
现在啤酒厂家生产纯生啤酒时,大部分都在使用膜式无菌过滤系统,主要因为投资小。
(1)膜过滤的效果验证
膜过滤的除菌效果,可用代表性的啤酒有害菌(如乳酸菌)做过滤试验,菌落去除值的对数称“LRV”,如原液中菌落数为107个/
mL,除菌后菌落数小于10个/mL,称LRV≥7。
(2)过滤膜的选择
①孔径和LRV
a.0.45μm的过滤膜,对酵母和乳酸菌的LRV都>7。
b.0.65μm的膜对酵母LRV>7,乳酸菌LRV2-3。
c.如果啤酒发酵液的卫生条件好,可以用0.65μm过滤膜作终滤,为了便于操作,一般用0.45μm的过滤膜。
d.不宜用0.2μm过滤膜作终滤,因为会影响啤酒色泽和口味。
②过滤膜的材质
过滤膜要求吸附性要低,能耐酸碱和高温灭菌,流速大,过滤量多,使用寿命长。
(3)膜式无菌过滤系统测试
膜式过滤器在运行前,应进行测试检查,一般进行三种测试。
啤酒厂常用第三种测试方法,基于水润湿的膜,在一定的压力内,气体不能通过,能保持一定压力,过滤系统的压差不应变化。
①泡孔测试
测定过滤孔的最大直径。
②膜孔完整性测试
测定膜孔均匀度。
③压力保持试验
测定过滤膜是否渗漏。
3.如何正确使用膜过滤设备
(1)过滤时稳定的压转摘于中国酒业新闻网力与流量。
膜过滤设备和硅藻土过滤机是连线系统。
由于硅藻土过滤机的压力和流量直接影响着膜过滤设备,因此,一定要控制好酒机的压力和流量,防止出现波动,杜绝出现酒机抽空现象的发生。
(2)再生、清洗对水及清洗剂的要求
①水的流量须大于滤酒流量的一倍,以保证彻底清洗。
②对水质的要求
a.无机械杂质
清洗用水必须经过0.70μm的膜过滤(之前可以再加1-2次膜过滤),以保证终端膜不被机械杂质堵塞,对清洗剂也有同样的要求。
b.无菌要求
膜过滤系统的再生及清洗水都要求无菌。
在过滤的基础上,连续添加ClO20.4-0.5ppm可以杀死水中的细菌。
③对水的硬度要求
必须使用软化水,如水的硬度高,在清洗、再生加热过程中将析出碳酸盐沉淀堵塞膜的微孔。
这一点因各地水质不同,必须充分注意。
(3)膜过滤使用的CO2或N2及压缩空气必须符合微生物要求。
4.过滤膜再生操作
为提高过滤膜的寿命,应适当控制过滤速度,并如期进行再生操作。
(1)原则
在膜未堵塞前进行再生,可以提高总通过量。
(2)过程图
(3)具体要求
①每天或每周再生一次。
②单独使用CIP系统。
③过滤完后,用冷水压出残余酒液。
④用80℃-85℃热水冲洗20分钟。
⑤1%碱性洗涤液在60℃循环40分钟。
⑥回收碱性洗涤液,并用热水冲洗10分钟。
1%酸性洗涤液在40℃循环40分钟。
⑦回收酸性洗涤液,并用无菌水冲洗20分钟。
⑧浸泡在消毒剂溶液中待用。
5.清酒罐
(1)清酒出罐后,立即对清酒罐进行清洗。
一星期内可以直接杀菌进罐。
超过一星期必须重新打火碱循环,再杀菌进罐。
(2)定期验罐。
检查洗球情况,防止因清洗和杀菌不彻底而造成染菌。
(3)杀菌要求
碱循环:火碱浓度:2.0%-3.0%。
火碱温度≥80℃。
酸循环:磷酸浓度:1.0%-3.0%。
H2O2:≥1.0%。
热水温度≥85℃。
(4)灌装机
灌装工序是包装车间最重要的岗位,直接关系到啤酒卫生问题。
纯生啤酒的污染有50%来自于灌装过程,因此,必须对连接清酒管道和灌装机进行清洗灭菌。
①生产纯生啤酒,最好安装一个密闭、洁净的灌装室,对室内空气进行有效的过滤,使其处于10000级左右的净化空气条件下,并保持正压。
②在灌装过程中,酒机上会溅上啤酒残液,这是杂菌生长的良好环境,要每间隔30-40分钟对酒机及附近残留酒液用85℃以上的热水冲一遍。
热水比凉水更能去除残留酒液,并起到杀菌作用。
③灌装前,一定要对引沫除氧系统手动排放10分钟,利用高温水对系统杀菌。
④用脱氧无菌水作为顶酒水和引酒水。
⑤每天生产后,清理绢滤器,有坏的应及时更换。
⑥压盖机定期取下压盖头,并拆开清洗,因为压盖机不能随酒机一起用热水杀菌。
现场物品排放整齐有序,地面无瓶渣、无残留酒液。
⑦所使用的工具要浸泡在杀菌池里。
⑧对酒机和酒管进行清洗杀菌。
a.杀菌过程中一定要保证清洗杀菌液的流量、温度、浓度和时间。
b.应分为日杀菌和周杀菌。
每天生产前,必须走85℃以上的热水30分钟,一周走一次酸碱循环。
c.若间隔一天以上再生产,必须走酸碱循环。
d.CIP自动清洗系统只适用于密闭的循环环节,对于杀菌不彻底的死角,必须由操作工来完成。
e.生产结束后,用酒精重点擦拭压盖机的滑道和压头。
f.生产前和生产结束后,对星轮的表面进行手动喷洒消毒剂,保持15分钟后,用热水喷冲。
g.每月拉刷接酒软管1次。
(5)包装物
①生产纯生啤酒必须使用新瓶。
②瓶盖
a.瓶盖采用无菌橡胶垫,密封包装,干燥搬送,最好在灌酒前几天生产,以免瓶盖在储存期染菌。
b.灌装时杀菌:采用紫外线杀菌,波长265-266nm,时间3-6s。
八、完善的CIP系统
切实有效的CIP系统是生产纯生啤酒最基本的条件。
1.糖化、薄板、发酵、无菌过滤和包装应配置独立文章来源:的CIP 系统,尽量不要共用。
2.CIP作业前的要求。
(1)各种罐装容器,如发酵罐、清酒罐等,在使用火碱溶液洗涤前,容器中残存的CO2需要在CIP作业前用无菌风将其顶净。
(2)杀菌前,洗涤液要清亮,使用前需排渣。
(3)要保证容器在正压的条件下洗涤。
(4)设备、管路需要用自来水清洗至无色、无味,才能进行CIP清洗。
3.CIP系统洗涤中,要对以下内容进行确认。
(1)杀菌温度与时间是否符合工艺要求。
(2)洗涤泵的压力是否正常(≥0.6MPa)。
(3)洗罐器是否堵塞,能否正常运行。
(4)保证取样阀、排空阀、背压管路等附件的杀菌效果。
(5)洗涤液的浓度需进行检测,并合理配制。
4.为保证杀菌效果,应特别注意以下几个问题。
(1)较长的管线,在CIP系统洗涤完后,末端压力要≥0.1MPa,特别是过滤和灌装管线。
(2)发酵罐、清酒罐等洗涤完后,须及时用CO2背压至0.1 MPa,以防止由于罐内形成负压,而将室内环境空气倒吸入罐中产生污染。
(3)对已杀菌的管道、容器,重新拆卸连接时,需用75%的酒精对工具、手、阀门、垫片等消毒后再进行操作。
5.CIP系统的日常检查
(1)用于过滤水、空气、CO2等的过滤介质、过滤膜,每月检查1-2次,必要时立即更换。
(2)各种洗涤罐的内壁要保持清洁,定期刷洗,并用消毒剂进行消毒。
(3)洗涤剂在每次使用之前,要对其浓度进行检查、调整,确保符合工艺要求。
(4)对CIP系统罐内的洗涤液每周进行一次菌检,以防止微生物污染。
九、完善的微生物检测系统
清洁无菌是生产纯生啤酒的基本要求。
要保证生产工艺过程中不污染杂菌,就必须完善微生物的检测系统。
1.微生物检验技术,有好多资料已经发表,本文就不再赘述。
2.微生物污染途径
只有分析清微生物的污染途径,才能一一对照采取措施。
(1)酿造时微生物污染途径(表1)
(2)包装时微生物污染途径(表2)
3.建立系统、完善的微生物检测点,对全过程进行严格的检查和监控(表3)。
4.微生物检验工作中应注意的问题
(1)每次操作前,无论是平板涂布还是膜过滤,都要做空白对照。
这样可以检查操作是否有误,培养基是否异常。
如果检查一个样品有细菌生长,这些细菌可能来自样品本身,也可能来自取样过程或检验过程。
因此,必须保证取样过程和检验过程无污染。
(2)检验厌来源中国酒业新闻网氧菌的平皿需保证空气流通,即平皿盖上有几个突起。
平皿放入厌氧箱后,平皿中的空气可以被置换出来。
购买平皿时,要注意这个细微处。
(3)检验厌氧菌时,接种好的培养基应立即放入厌氧箱中,以后每天观察并作记录。
(4)检出菌的各种性能应详细记录,并通过显微照相机保存照片,以积累经验。
十、纯生啤酒的检验方法
1.检测依据
纯生啤酒是生啤酒,而生啤酒和熟啤酒之间的不同之处是,由于熟啤酒经历了一个巴氏杀菌过程,因此,熟啤酒内不应含有微生物的活体营养细胞,并且不应含有微生物活体转于细胞所分泌的胞外酶,相应地,熟啤酒酒液内也不会发生微生物的新陈代谢及酶反应。
只要没经过热杀菌过程,就极有可能含有由酵母分泌的转化酶(又称蔗糖酶),可进行蔗糖转化酶试验。
2.化学反应式
3.鉴定方法
取样品20mL,加入50%的蔗糖溶液3mL,在45℃的水浴下保温30分钟,取出保温样品,将蓝色部分浸入样品液中,取出试纸,在1分钟内观察试纸的反应结果。
4.结论
试纸有显色反应,即为阳性;反之,试纸呈阴性,即为熟啤酒。
5.优缺点
(1)优点:方法简单、可行,不需要复杂的仪器。
(2)缺点:没有定量的概念,只是一种定性试验。
另外,因为尿糖试纸放置时间长会失效,所以,在测试样品的同时,最好测试一个未
经巴氏来源中国酒业新闻网灭菌的鲜啤酒和经巴氏灭菌彻底的熟啤酒。
尿糖试纸颜色应有明显的区别才可使用。
十一、小结
纯生啤酒的生产既不是高不可攀,也不是轻而易举。
对于一个计划生产纯生啤酒的厂家来说,首先应对自身条件有充分的认识,以确定相应的生产规模和投资。
纯生啤酒的生产是一个系统工程,它除了必要的设备及做好上述技术工程外,还必须建立严格的管理制度,全体人员(包括管理人员、技术人员、操作人员、维修人员)都要经过培训,树立起严格的微生物意识,才能稳定地进行纯生啤酒的生产,任何疏忽都会带来严重的后果。