绿色啤酒酿造技术的探讨与实践(李惠萍总工)

绿色啤酒酿造技术的探讨与实践Researchintogreenbrewingtechnologyanditsapplicationtobeerindustry广州珠江啤酒股份有限公司李惠萍总工程师GUANGZHOUZHUJIANGBREWERYCO.,LTDLiHuipingChiefEngineer2012-9-17内容摘要Contents一、前言Preface二、绿色、低碳的工艺Greenandlow-carbonprocess三、稳定、一致品质控制体系Thecontrolsystemofstableandconsistentquality四、收获与体会Harvestandexperience今天主要与大家交流珠江啤酒近年开发采用绿绿色啤酒酿造技术色啤酒酿造技术的收获与体会。TheharvestandexperienceofgreenbrewingtechnologyinZhujiangBrewery!绿色、低碳的工艺Greenandlow-carbonprocess天然、优质的原料Naturalandhigh-qualityrawmaterials环保、合适的包装Environmentalandsuitablepackaging稳定、一致的高品质Stableandconsistenthighquality绿色啤酒酿造技术绿色啤酒酿造技术GreenBrewingGreenBrewingTechnologyTechnology前言二、绿色、低碳的生产工艺Greenandlow-carbontechnology—高效节能的麦汁煮沸工艺Efficientandenergy-efficientwortboiling—无土过滤工艺Kieselguhr-freefiltration—清洁、高效的清洗工艺Efficientcleaning—洁净、节能的灌装工艺cleanandenergy-efficientfilling（一）高效节能的麦汁煮沸工艺Highefficiencyandenergysavingofwortboilingtechnology—煮沸评价标准的改变Thechangeofevaluationcriterionofwortboilingtechnology—高效节能麦汁煮沸工艺的开发Theexploitationofenergy-efficientwortboilingtechnology—在现代啤酒厂中糖化生产耗用整个企业热能消耗的50%左右，而麦汁煮沸所耗用热能占糖化热能用量的78%。Theheatconsumptionofmashingis50%ofalltheallbrewery，whiletheheatenergywortboilingneedis78%ofmashing.—原有的麦汁煮沸方式，煮沸强度高，热负荷高，不仅影响啤酒品质，而且煮沸过程产生的二次蒸汽直排大气,会浪费大量热能。Originalwortboilingwithhighboilingintensityandhighheatloadingnotonlyinfluencesthequalityofwort，butalsocausesthedirectemissionofsecondarysteamintoair，whichwasteshugeamountsofheatenergy.—原有的煮沸质量评价体系是建立在以煮沸强度为标准上，随着真空蒸发系统、低压动态煮沸系统等新设备和啤酒老化机制新理论的提出，煮沸工艺突破原有质量评价体系的约束势在必行。Originalevaluationsystemofboilingqualityisbasedonthestandardofboilingintensity，withtheappearanceofvacuumevaporationsystem、low-pressureboilingsystemandBeeragingmechanism，thebreakthroughofwortboilingforbreakingtherestraintofevaluationsystemofboilingqualityisnecessary.新旧煮沸质量评价系统的比较Thecomparisonbetweennewandoldboilingqualityevaluationsystems指标Index原有煮沸质量评价体系Oldsystem新煮沸质量评价体系Newsystem煮沸强度Boilingintensity≥8%2-4%蛋白质絮凝FlocculationofProtein可凝固氮越低越好concretionarynitrogencontent（thelessthebetter）可凝固氮concretionarynitrogencontent(1～2mg/100ml)非生物稳定性Non-biologicalstability冷热混浊试验Theexperimentsofchillandheathaze冷热混浊试验试验Theexperimentsofchillandheathaze麦汁热负荷Heatloading无None老化风味物Stalingflavorsubstances\△TBA不良风味Badflavor无NoneDMS新旧煮沸系统麦汁质量指标对比Thecomparisonofwortcomponentinnewandoldboilingsystems指标Index原有常压煮沸Old新间歇煮沸工艺New煮沸强度Boilingintensity6%～10%2%～4%DMS≤100ppb≤40ppb可凝固氮≤3mg/100ml1-2mg/100ml保质期试验（6+1浊度）Experimentofshelflife(6+1turbidity)≤1.5EBC≤1.5EBC热负荷Heatloading（△TBA）≥60≤30总老化物含量totalcontentofStalingflavorsubstances3-4ppm≤1ppm—氧老化评价指标Theevaluationindexofagingbyoxidation2-甲基丁醛3-甲基丁醛苯甲醛苯乙醛—热老化评价指标Theevaluationindexofagingbythermal糠醛2-乙酰基呋喃O•通过GC-MS检测12种相关的老化物质。12piecesofstalingflavorsubstancesweredetectedbyGC-MS新的评价体系中老化风味的评价办法Theevaluationmethodtostalingflavorinnewevaluationsystem煮沸boiling1阶段firstphase10min„产生湍流„麦汁混合„蛋白热凝固煮沸boiling2阶段secondphase煮沸boiling3阶段thirdphase„保持麦汁温度蒸汽开度15min35min100%25%时间Time„麦汁强烈蒸发„挥发DMS及不良风味作用Function50%间歇煮沸工艺对煮沸工艺进行创新，通过有效控制煮沸过程的两个重要控制参数——温度和蒸发率，把煮沸总蒸发量控制在≤4%以内，达到既保证质量又降低蒸汽用量的目的。麦汁间歇煮沸工艺麦汁间歇煮沸工艺IntermittentboilingprocessIntermittentboilingprocess间歇煮沸工艺与原煮沸工艺对比Thecomparisonbetweenintermittentboilingprocessandoldboilingprocess参数parameters原常压煮沸工艺oldprocess新间歇煮沸工艺newprocess煮沸压力BoilingPressure常压ordinary常压ordinary煮沸时间BoilingTime90～120min≤60min煮沸强度BoilingIntensity6%～10%/hr2%～4%/hr总蒸发量TotalEvaporation≥6%2%～4%蒸汽耗量SteamConsumption≈160公斤/吨麦汁kg/t（wort）≤90公斤/吨麦汁kg/t（wort）—传统煮沸工艺，其总蒸发量往往大于6%，则热量有富余、不能实现二次蒸汽的100%回收，有部分二次蒸汽直排大汽，造成热能浪费、影响环境。—通过热平衡计算，煮沸过程中每产生1%蒸发量，可用于煮沸前麦汁升温约5℃，即利用煮沸二次蒸汽热能把煮沸前麦汁从78℃升至92～94℃，只需3～4%的蒸发量即可满足要求。—新型间歇煮沸工艺的总蒸发量，在保证产品质量情况下可控制在≤4%。新节能煮沸工艺流程图：Theflowdiagramofnewefficient-energyboilingtechnology不同麦汁煮沸工艺的麦汁质量对比Thecomparisonofwortqualitybetweendifferentwortboilingtechnology指标Index常压煮沸Commonpressure间歇煮沸工艺Intermittentboilingprocess煮沸强度BoilingIntensity5.3%3.8%DMS49.1ppb14.0ppb可凝固氮concretionarynitrogencontent1.02%1.41%保质期试验（6+1浊度）Experimentofshelflife(6+1turbidity)0.75EBC0.40EBC热负荷（△TBA）Heatloading55.319.7老化前驱风味物总和Totalstalingflavorprecursors325μg/L153μg/L—经济效益EconomicBenefit采用间歇煮沸工艺Intermittentboilingprocess—蒸汽消耗降低至≤90公斤/吨麦汁SteamConsumptionisreducedto≤90kg/twort—按年产120万吨啤酒计算，每年可节约成本1000万元以上Accordingtotheannualoutputof1.2milliontonsofbeer,wecansavetenmillionyuanabove!（二）无土过滤工艺Kieselguhr-freefiltration—错流过滤工艺Cross-flowfiltration—CP无土过滤工艺CPKieselguhr-freefiltration—中国是世界第一大啤酒生产国，啤酒年消耗硅藻土达4万吨。—硅藻土是一种不可再生资源，废硅藻土的处理目前还是不能有效解决的环境污染因素。—珠江啤酒与阿法拉阀公司合作研究开发错流膜过滤技术。—错流膜过滤特点：硅藻土过滤替代技术具有连续、灵活的处理方式无污染、无硅藻土排放可实现全自动化操作错流膜过滤Cross-flowfiltration采用错流过滤技术，重组啤酒过滤流程，实现啤酒生产的无土过滤，同时可取消啤酒精过滤和无菌预过滤，简化纯生啤酒生产流程，产品质量达到国际先进水平。纯生啤酒原工艺：啤酒发酵→离心→硅藻土过滤→精过滤→0.6μm预过滤→0.45μm无菌膜过滤→无菌灌装错流膜过滤新工艺：啤酒发酵→离心→错流膜过滤→0.45μm无菌膜过滤→无菌灌装错流过滤组合的新生产流程：ThenewprocessofCross-flowfiltration错流膜过滤与硅藻土过滤的啤酒理化指标比较ThecomparisonofbeertypicalpropertiesbetweenCross-flowfiltrationandkieselguhrfiltration12°P啤酒beer离心液Centrifugate错流过滤Cross‐flow filtration 硅藻土过滤kieselguhr filtrationGB4927-2008优级标准珠江纯生啤酒内控标准Zhujiang draft beer inner quality standard原浓Originalextract°P12.0012.0711.99≥11.70≥11.70真浓Realextract%3.8