【摘要】燭式過濾機是指在燭式濾管表面涂一層硅藻土，然后將需要過濾的物質放入過濾機內進行加壓過濾的設備。該設備分離出的物質精度較高，能夠在過濾時將啤酒中的酵母菌、膠體沉淀物等物質截留，將混濁啤酒過濾清澈。本文主要從燭式過濾機的結構、操作流程兩個方面探討燭式過濾機技術在啤酒生產(chǎn)中的作用。
【關鍵詞】燭式過濾機；啤酒生產(chǎn)；硅藻土
傳統(tǒng)的過濾方式是將懸浮液中的固體顆粒與液體垂直向過濾界面流動，在過濾時，固體狀顆粒被過濾界面阻擋，無法與液體一起下落，就會在過濾界面形成塊狀物質，而經(jīng)過層層過濾之后液體與固體狀顆粒分離，從而更加清澈。隨著濾餅層的不斷增厚，阻力也不斷增大，液體無法再通過濾餅層進行過濾，此時就需要清除濾餅層，并且將過濾介質沖洗干凈，再重復以上操作。而本文將介紹一種新型過濾方式，也就是燭式過濾機技術及其在啤酒生產(chǎn)中的作用。
一、燭式過濾機的主要結構
?。ㄒ唬T式濾管
燭式過濾機中的燭式濾管是過濾介質，也是過濾機的主體部分。燭式濾管當中有一個Y形金屬棒，金屬棒上有許多不銹鋼圓環(huán)，圓環(huán)底面呈扁平狀，頂面則有8個扇形突起，其突起高度為0.05-0.08mm，并且Y形金屬棒兩頭有螺紋，棒身有三條U形槽。這種設置能讓圓環(huán)與圓環(huán)之間的扁平底面與突起扇形相互套合，從而連接住內部帶有螺紋的端蓋與過濾機管板，接頭處距離可以進行適當調節(jié)，控制圓環(huán)與圓環(huán)之間的空隙，也就是調節(jié)啤酒在過濾管中的過濾精度。Y形金屬棒的圓環(huán)固定住以后，另一端接頭處則能分別與帶有螺紋的開槽中心柱兩頭相旋緊扣。
?。ǘT式過濾機
啤酒中的酵母菌濃度極不穩(wěn)定，酵母細胞的直徑為2-7微米，并且啤酒中的蛋白質和多酚反應所產(chǎn)生的復雜分子會組成膠體沉淀物，加上啤酒中本身存在的重金屬、糊精等物質，使啤酒產(chǎn)品呈現(xiàn)混濁狀態(tài)，較難過濾。隨著科學技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的板框過濾機已經(jīng)不能滿足時代的需求，現(xiàn)使用較多的是燭式過濾機。燭式過濾機是涂膜過濾機的一種，在燭式濾管進行工作時需要在管上涂一層預濾膜，也就是硅藻土。過濾預敷工藝一般是先在過濾介質上涂一層硅藻土濾涂膜，之后才能開始進行過濾啤酒的準備工作。啤酒在過濾到一定時間之后，由于固體狀顆粒不斷在規(guī)律介質堆積，過濾膜阻力不斷增大，此時要利用空氣反吹作用將被過濾介質截留住的膠體沉淀物及酵母菌等排除干凈，再用水清洗過濾容器中殘留的濾渣，并清洗燭式濾管。燭式過濾機可以利用蒸汽進行消毒，也可以用蘇打水進行清洗。其屬于*靜止型的過濾機，可以間歇工作，操作簡單，并且過濾出非常清亮的啤酒。
在燭式濾管上?預濾膜之后，硅藻土與液體會向過濾介質進行垂直流動。硅藻土在燭式濾管表面逐漸形成預涂膜，在過濾推動力作用下，懸浮液中的液體將穿過預濾膜和燭式濾管的縫隙，沿著中心的Y形棒凹槽排出機外，然后攜帶硅藻土繼續(xù)循環(huán)。在預濾膜涂好之后進行過濾時，啤酒中殘留的酵母菌、膠體沉淀物和細菌會沉積在燭式濾管表面預涂膜上，在過濾推動力的作用下混濁啤酒會穿過縫隙，利用中心Y形棒的凹槽將清澈的啤酒排出機外。
?。ㄈ┕柙逋?
硅藻屬于單細胞植物，它下來的骨架化石就是硅藻土，因為這種植物數(shù)量繁多，因此硅藻土的來源也十分廣泛，并且價格便宜，用完后的廢棄物也不會造成環(huán)境污染，所以在啤酒過濾中被廣泛應用。硅藻土的平均粒徑為10-20微米，密度在100-250kg/m?之間，孔隙率可達90%，能吸收的水分超過本身的1.5倍甚至更多。硅藻土粒子的形狀非常不規(guī)則，因此在過濾時空隙較大。硅藻土是不規(guī)則粒子，在形成預濾膜時會有許多彎曲的毛細孔道，在篩分之后較大的固體例子被除去，毛細孔道較為規(guī)則，此時可以過濾各種液體，并且在過濾時保證液體化學成分的穩(wěn)定性。在一般情況下，將混濁啤酒澄清需要連續(xù)操作8小時左右。此外，將硅藻土作為啤酒過濾中的助濾劑，能改變啤酒中非生物的穩(wěn)定性。
二、燭式過濾機及其在啤酒生產(chǎn)中的方法及作用
在啤酒的生產(chǎn)過程當中，啤酒的過濾效果是保證啤酒質量的重要因素。目前許多啤酒生產(chǎn)企業(yè)都采用*的燭式過濾機技術進行啤酒過濾工作。燭式過濾機的確具有很多優(yōu)點，但是其操作步驟較多，對于控制要求較高。因此本文將通過燭式過濾機技術在啤酒生產(chǎn)中的操作方法進一步闡述其作用。
?。ㄒ唬┓椒?
利用燭式過濾機進行啤酒過濾工作時，首先要將過濾機上端、水泵右邊、水泵上端的三個閥門打開，經(jīng)過水泵向過濾器內充入液體，直到容器上端閥門是水漫出。然后將硅藻土助濾劑放入預涂膜凹槽，并不斷攪拌直到成為糊狀懸浮液，液體濃度在5-10%。關閉容器上端閥門，打開上部視鏡旁閥門，將已經(jīng)攪拌均勻的懸浮液連續(xù)泵入過濾機中進行預?工作，并且從上部視鏡中觀察過濾機內部情況。當燭式濾管表面有一層由硅藻土形成的助濾層以后，過濾機中心金屬棒的凹槽便能排除過濾后的液體，然后這些液體隨著硅藻土繼續(xù)循環(huán)過濾。經(jīng)過15秒鐘左右，可以從上部視鏡中發(fā)現(xiàn)預?槽內的啤酒液體已經(jīng)十分清澈甚至到達透明狀態(tài)，此時要停止攪拌，關閉上部視鏡旁閥門，打開水泵下的閥門。當預?槽內的液體已經(jīng)被過濾到只剩到三分之一處時，需要關閉水泵右邊的閥門，打開澄清啤酒槽上端的閥門，將啤酒原液放到過濾容器中繼續(xù)過濾。
啤酒中殘留的酵母菌、膠體沉淀物及細菌在過濾時都被過濾介質阻擋在預濾膜上，容器內的壓力也就不斷上升。當過濾機上端與下端的壓力差達到0.2MPa時，過濾結束，此時不再輸送啤酒泵。打開下部視鏡上端的閥門與過濾機下端的閥門，關閉其它閥門，利用空氣壓縮法將過濾容器中的液體排出，再關閉過濾機下端的閥門，打開過濾機上端閥門，此時濾渣層中的殘液已經(jīng)在空氣壓縮過程中去除，降低了濾渣的含水量。過濾容器中的液體全部排出之后，關閉過濾機上端及下部視鏡上端的閥門，打開過濾機下端及空氣孔下端的閥門，利用空氣反吹作用排出燭式濾管上的膠體沉淀物、酵母菌及些許殘留預涂膜。當這些固體狀顆粒被排除干凈以后，關閉空氣孔下端閥門，打開過濾機上端閥門，用水沖洗過濾器中的濾渣及燭式濾管。將過濾器清洗干凈以后，即可再循環(huán)使用。
（二）作用
燭式過濾機是一種新型過濾設備，目前使用較為廣泛。它適用于酒類、飲料、醫(yī)學、化工等方面。在釀造啤酒時使用燭式過濾機，可以得到非常清涼的啤酒。其過濾面積為1-40?，過濾量每小時能夠達到幾十噸。在啤酒生產(chǎn)中，使用燭式過濾機能在耗電、酒損、濾料消耗方面節(jié)約較多費用。燭式過濾機是一個整體結構，使用起來十分方便，并且清洗過程簡單，用泵可以對過濾桶進行反復沖洗。另外，燭式過濾機的結構十分牢固，具有*性的特點，機器的易損件少，并且可自行拆裝、更換零件，維修方便。由于濾層鋪設在不銹鋼圓環(huán)支撐上，電壓與管路壓力的波動不會引起預涂層折裂或變形，性能較為穩(wěn)定。燭式過濾機相比傳統(tǒng)過濾機而言，過濾效率更高，因為過濾時每根濾桿都是單獨的通道，因此過濾阻力較小，過濾量較大。
結束語
燭式過濾機在釀造啤酒時的確具有很多優(yōu)勢，但是其操作步驟較多，對于控制要求較高，因此要熟練掌握燭式過濾機技術在啤酒生產(chǎn)中的操作方法，才能達到過濾效果。相比其他類型的過濾機，燭式過濾機的經(jīng)濟效益更加顯著。
參考文獻
[1]劉吉普，文美純.燭式過濾機技術在啤酒生產(chǎn)中的應用[J].食品工業(yè)科技，2002，09：78-80.
[2]黃煥輝.啤酒過濾技術及其發(fā)展淺探[A].中國機械工程學會.當代包裝和食品機械――2000年全國包裝和食品機械及相關技術發(fā)展研討會論文集[C].中國機械工程學會：，1992：6.
