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啤酒釀造生產中的釀造水處理技術
2020-03-13 09:05:35 admin 6034
      水的理化及微生物性質直接影響著啤酒的風味及品質,所以,在生產過程中如何進行水處理,獲得理想指標的釀造水,其重要性不言而喻。

      釀造水的特性影響著啤酒風味。如水被藍綠藻的代謝產物污染時,會引起鐵腥味、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重的氯酚氣味。 

      影響釀造水質量的重要指標
1、pH值
      雖然水的 pH 值可以通過加酸或加石膏等方法加以調節,但會影響啤酒的口味,改變水體的離子平衡。水的pH值過低可能是雜菌污染所致;pH 值過高會引起糖化醪液 pH 值的相應升高,影響糖化過程酶的作用、多酚的溶出及蛋白質的凝固。釀造水的pH值對釀造過程有著一定的影響,但受影響的主要是麥汁,當麥汁的pH值下降時,會帶來一些積極的效果,如麥汁產量上升、利于含氮物質的浸出、利于總體苦味的降低、泡沫穩定性的改善、促進凝固物的形成、顏色變淺等。 
2、堿度
      水的堿度是溶解在水中能與強酸作用的鹽類濃度,比較重要的是殘余堿度(RA),它可以間接反映出將釀造水調到合理 pH 值的酸消耗量,當水中加入了強酸,而 pH 值在其緩沖機制的作用下沒有下降很多時,這種中和能力就表現出來了。釀造水的總堿度影響麥汁的pH值,糖化過程中,麥芽產出略帶酸性的溶出物質,水中的堿度對中和此酸性有一定的緩沖作用。 
3、硬度
      水的硬度對釀造用水來說是一個很重要的指標,世界啤酒行業中幾種著名類型的啤酒對釀造用水的硬度均有非常嚴格的要求。釀造不同類型的啤酒,水的硬度必須達到一定的要求。給水帶來硬度的離子主要有 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,且這些離子對硬度的貢獻相對 Ca、Mg 來說要小,4項離子硬度總和通常在計算水體總硬度時可忽略不計。所以,硬度主要是看 Ca2+ 、Mg2+ 的總含量,水的硬度會影響到麥汁的品質。
      另外,影響釀造水質量的指標還包括電導率、混濁度等。 
釀造水的處理工藝
      雖然市政用水系統輸送的水是可飲用的,但仍不能滿足啤酒生產企業對釀造用水的要求,為達到釀造水的質量要求,需要進行適當的改良和處理。從全面分析水質狀況和釀制啤酒的類型、生產規模等各方面情況,選擇有效、簡單、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單的方法,不需要特殊設備。
      應用加熱煮沸,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硬度。在任何容器中(糖化設備也行),將水加熱數十分鐘,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、活性炭過濾
      活性炭過濾主要用于除去氯味、不良氣味污染物及有機雜質?;钚蕴窟^濾器對水的影響體現在兩個方面:首先,在去掉氣味、有機雜質的同時,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物非常適于微生物的生長,必須定期對活性碳過濾器進行蒸汽消毒和殺菌,另外活性炭也有使用壽命,過期就會失效。 
3、加酸改良水質法
      基本原理是通過加酸消除水中由碳酸鹽所形成的堿度。這是一種既簡便又行之有效的方法,國內外普遍采用。加酸不能改變水的總硬度,但可將碳酸鹽硬度轉變為非碳酸鹽硬度,改變兩者的比值,達到降低RA值和PH值,改善水質的目的。在糖化鍋中加酸和在煮沸鍋中加酸,對降低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,為了適應糖化時酶的作用,仍應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:一般以加乳酸者多,也有加鹽酸、磷酸、硫酸的。添加各種酸對啤酒風味的影響說法也不一樣。添加乳酸酒味較本醇和,過多則出現苦澀;添加鹽酸能使啤酒口味圓滿豐潤,但氯離子過高易腐蝕管道設備;添加硫酸要視原水中硫酸根離子含量而定,過高的硫酸根離子會使啤酒口味淡薄、苦澀;添加磷酸一般是為了增加磷對酵母的營養,一般麥汁中已有足夠的磷鹽,無須另外補充。添加酸的質量,應達到食用級或化學純級要求。
      加酸效果:酶的作用加強,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,使水分子通過半滲透膜,而鹽類不能透過,達到除去水中各種鹽類,降低水的硬度和除去有害離子的作用。
      反滲透的關鍵在于制造高選擇性和高流量的半滲透膜。應用化學溶劑定期對膜進行清洗,可使半透膜的運轉壽命長達數年。
      反滲透水處理設備通常由原水預處理系統、反滲透純化系統、超純化后處理系統三部分組成。預處理的目的主要是使原水達到反滲透膜分離組件的進水要求,保證反滲透純化系統的穩定運行。反滲透膜系統是一次性去除原水中98%以上離子、有機物及100%微生物(理論上)最經濟高效的純化方法。
      反滲透法處理水工藝比電滲析法簡單,運轉管理方便,運轉費用低,特別適用于于固形物含量高的水,并可實現高度自動化操作,但投資較高。 
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