【摘要】 濾餅層過(guò)濾器（ 燭式過(guò)濾機(jī) ） 是指在燭式濾管表面涂一層硅藻土，然后將需要過(guò)濾的物質(zhì)放入過(guò)濾機(jī)內(nèi)進(jìn)行加壓過(guò)濾的設(shè)備。該設(shè)備分離出的物質(zhì)精度較高，能夠在過(guò)濾時(shí)將啤酒中的酵母菌、膠體沉淀物等物質(zhì)截留，將混濁啤酒過(guò)濾清澈。本文主要從燭式過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)、操作流程兩個(gè)方面探討燭式過(guò)濾機(jī)技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的作用。

 

　　【關(guān)鍵詞】燭式過(guò)濾機(jī)；啤酒生產(chǎn)；硅藻土

　　傳統(tǒng)的過(guò)濾方式是將懸浮液中的固體顆粒與液體垂直向過(guò)濾界面流動(dòng)，在過(guò)濾時(shí)，固體狀顆粒被過(guò)濾界面阻擋，無(wú)法與液體一起下落，就會(huì)在過(guò)濾界面形成塊狀物質(zhì)，而經(jīng)過(guò)層層過(guò)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(wú)法再通過(guò)濾餅層進(jìn)行過(guò)濾，此時(shí)就需要清除濾餅層，并且將過(guò)濾介質(zhì)沖洗干凈，再重復(fù)以上操作。而本文將介紹一種新型過(guò)濾方式，也就是燭式過(guò)濾機(jī)技術(shù)及其在啤酒生產(chǎn)中的作用。

　一、燭式過(guò)濾機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

　　（一）燭式濾管

奕卿 燭式過(guò)濾機(jī)中的燭式濾管是過(guò)濾介質(zhì)，也是過(guò)濾機(jī)的主體部分。燭式濾管當(dāng)中有一個(gè) 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(gè)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(shè)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(nèi)部帶有螺紋的端蓋與過(guò)濾機(jī)管板，接頭處距離可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，控制圓環(huán)與圓環(huán)之間的空隙，也就是調(diào)節(jié)啤酒在過(guò)濾管中的過(guò)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。

　　（二）燭式過(guò)濾機(jī)

　　啤酒中的酵母菌濃度極不穩(wěn)定，酵母細(xì)胞的直徑為 2-7 微米，并且啤酒中的蛋白質(zhì)和多酚反應(yīng)所產(chǎn)生的復(fù)雜分子會(huì)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(zhì)，使啤酒產(chǎn)品呈現(xiàn)混濁狀態(tài)，較難過(guò)濾。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的板框過(guò)濾機(jī)已經(jīng)不能滿足時(shí)代的需求，現(xiàn)使用較多的是燭式過(guò)濾機(jī)。燭式過(guò)濾機(jī)是涂膜過(guò)濾機(jī)的一種，在燭式濾管進(jìn)行工作時(shí)需要在管上涂一層預(yù)濾膜，也就是硅藻土。過(guò)濾預(yù)敷工藝一般是先在過(guò)濾介質(zhì)上涂一層硅藻土濾涂膜，之后才能開始進(jìn)行過(guò)濾啤酒的準(zhǔn)備工作。啤酒在過(guò)濾到一定時(shí)間之后，由于固體狀顆粒不斷在規(guī)律介質(zhì)堆積，過(guò)濾膜阻力不斷增大，此時(shí)要利用空氣反吹作用將被過(guò)濾介質(zhì)截留住的膠體沉淀物及酵母菌等排除干凈，再用水清洗過(guò)濾容器中殘留的濾渣，并清洗燭式濾管。燭式過(guò)濾機(jī)可以利用蒸汽進(jìn)行消毒，也可以用蘇打水進(jìn)行清洗。其屬于完全靜止型的過(guò)濾機(jī)，可以間歇工作，操作簡(jiǎn)單，并且過(guò)濾出非常清亮的啤酒。

　　在燭式濾管上 ? 預(yù)濾膜之后，硅藻土與液體會(huì)向過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行垂直流動(dòng)。硅藻土在燭式濾管表面逐漸形成預(yù)涂膜，在過(guò)濾推動(dòng)力作用下，懸浮液中的液體將穿過(guò)預(yù)濾膜和燭式濾管的縫隙，沿著中心的 Y 形棒凹槽排出機(jī)外，然后攜帶硅藻土繼續(xù)循環(huán)。在預(yù)濾膜涂好之后進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，啤酒中殘留的酵母菌、膠體沉淀物和細(xì)菌會(huì)沉積在燭式濾管表面預(yù)涂膜上，在過(guò)濾推動(dòng)力的作用下混濁啤酒會(huì)穿過(guò)縫隙，利用中心 Y 形棒的凹槽將清澈的啤酒排出機(jī)外。

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　　硅藻屬于單細(xì)胞植物，它遺留下來(lái)的骨架化石就是硅藻土，因?yàn)檫@種植物數(shù)量繁多，因此硅藻土的來(lái)源也十分廣泛，并且價(jià)格便宜，用完后的廢棄物也不會(huì)造成環(huán)境污染，所以在啤酒過(guò)濾中被廣泛應(yīng)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(dá) 90% ，能吸收的水分超過(guò)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(guò)濾時(shí)空隙較大。硅藻土是不規(guī)則粒子，在形成預(yù)濾膜時(shí)會(huì)有許多彎曲的毛細(xì)孔道，在篩分之后較大的固體例子被除去，毛細(xì)孔道較為規(guī)則，此時(shí)可以過(guò)濾各種液體，并且在過(guò)濾時(shí)保證液體化學(xué)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(shí)左右。此外，將硅藻土作為啤酒過(guò)濾中的助濾劑，能改變啤酒中非生物的穩(wěn)定性。

　二、 濾餅層趕快去 燭式過(guò)濾機(jī)及其在啤酒生產(chǎn)中的方法及作用

　　在啤酒的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，啤酒的過(guò)濾效果是保證啤酒質(zhì)量的重要因素。目前許多啤酒生產(chǎn)企業(yè)都采用先進(jìn)的燭式過(guò)濾機(jī)技術(shù)進(jìn)行啤酒過(guò)濾工作。燭式過(guò)濾機(jī)的確具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是其操作步驟較多，對(duì)于控制要求較高。因此本文將通過(guò)燭式過(guò)濾機(jī)技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的操作方法進(jìn)一步闡述其作用。

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奕卿 利用燭式過(guò)濾機(jī)進(jìn)行啤酒過(guò)濾工作時(shí)，首先要將過(guò)濾機(jī)上端、水泵右邊、水泵上端的三個(gè)閥門打開，經(jīng)過(guò)水泵向過(guò)濾器內(nèi)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(yù)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(guān)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(guò)濾機(jī)中進(jìn)行預(yù) ? 工作，并且從上部視鏡中觀察過(guò)濾機(jī)內(nèi)部情況。當(dāng)燭式濾管表面有一層由硅藻土形成的助濾層以后，過(guò)濾機(jī)中心金屬棒的凹槽便能排除過(guò)濾后的液體，然后這些液體隨著硅藻土繼續(xù)循環(huán)過(guò)濾。經(jīng)過(guò) 15 秒鐘左右，可以從上部視鏡中發(fā)現(xiàn)預(yù) ? 槽內(nèi)的啤酒液體已經(jīng)十分清澈甚至到達(dá)透明狀態(tài)，此時(shí)要停止攪拌，關(guān)閉上部視鏡旁閥門，打開水泵下的閥門。當(dāng)預(yù) ? 槽內(nèi)的液體已經(jīng)被過(guò)濾到只剩到三分之一處時(shí)，需要關(guān)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(guò)濾容器中繼續(xù)過(guò)濾。

　　啤酒中殘留的酵母菌、膠體沉淀物及細(xì)菌在過(guò)濾時(shí)都被過(guò)濾介質(zhì)阻擋在預(yù)濾膜上，容器內(nèi)的壓力也就不斷上升。當(dāng)過(guò)濾機(jī)上端與下端的壓力差達(dá)到 0.2MPa 時(shí)，過(guò)濾結(jié)束，此時(shí)不再輸送啤酒泵。打開下部視鏡上端的閥門與過(guò)濾機(jī)下端的閥門，關(guān)閉其它閥門，利用空氣壓縮法將過(guò)濾容器中的液體排出，再關(guān)閉過(guò)濾機(jī)下端的閥門，打開過(guò)濾機(jī)上端閥門，此時(shí)濾渣層中的殘液已經(jīng)在空氣壓縮過(guò)程中去除，降低了濾渣的含水量。過(guò)濾容器中的液體全部排出之后，關(guān)閉過(guò)濾機(jī)上端及下部視鏡上端的閥門，打開過(guò)濾機(jī)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(yù)涂膜。當(dāng)這些固體狀顆粒被排除干凈以后，關(guān)閉空氣孔下端閥門，打開過(guò)濾機(jī)上端閥門，用水沖洗過(guò)濾器中的濾渣及燭式濾管。將過(guò)濾器清洗干凈以后，即可再循環(huán)使用。

　　（二）作用

奕卿 燭式過(guò)濾機(jī)是一種新型過(guò)濾設(shè)備，目前使用廣泛。 濾餅層過(guò)濾器 適用于酒類、飲料、醫(yī)學(xué)、化工等方面。在釀造啤酒時(shí)使用燭式過(guò)濾機(jī)，可以得到非常清涼的啤酒。其過(guò)濾面積為 1-40? ，過(guò)濾量每小時(shí)能夠達(dá)到幾十噸。在啤酒生產(chǎn)中，使用燭式過(guò)濾機(jī)能在耗電、酒損、濾料消耗方面節(jié)約較多費(fèi)用。燭式過(guò)濾機(jī)是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，使用起來(lái)十分方便，并且清洗過(guò)程簡(jiǎn)單，用泵可以對(duì)過(guò)濾桶進(jìn)行反復(fù)沖洗。另外，燭式過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)十分牢固，具有永久性的特點(diǎn)，機(jī)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(shè)在不銹鋼圓環(huán)支撐上，電壓與管路壓力的波動(dòng)不會(huì)引起預(yù)涂層折裂或變形，性能較為穩(wěn)定。燭式過(guò)濾機(jī)相比傳統(tǒng)過(guò)濾機(jī)而言，過(guò)濾效率更高，因?yàn)檫^(guò)濾時(shí)每根濾桿都是單獨(dú)的通道，因此過(guò)濾阻力較小，過(guò)濾量較大。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　燭式過(guò)濾機(jī)在釀造啤酒時(shí)的確具有很多優(yōu)勢(shì)，但是其操作步驟較多，對(duì)于控制要求較高，因此要熟練掌握燭式過(guò)濾機(jī)技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的操作方法，才能達(dá)到過(guò)濾效果。相比其他類型的過(guò)濾機(jī)，燭式過(guò)濾機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益更加顯著。

　　參考文獻(xiàn)

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技術(shù)支持：

如何選擇過(guò)濾設(shè)備 —工況調(diào)查表

常見流體的粘度；

常見顆粒物的大小及設(shè)備選型參考；

常見流體化學(xué)適應(yīng)性表；

選擇過(guò)濾精度時(shí)微米和目數(shù)的關(guān)系；

常見管道尺寸對(duì)照表；

如何挑選合適的過(guò)濾袋 - 過(guò)濾芯 ；

過(guò)濾機(jī)理和形式 ；

過(guò)濾行業(yè)中的常用術(shù)語(yǔ) ；

過(guò)濾行業(yè)常見的單位換算 ；

過(guò)濾的種類及模式 ；

過(guò)濾行業(yè)中的一些名詞定義 ；

常見顆粒物粒徑大小 ；

常用壓濾機(jī)濾布分類 ；

過(guò)濾機(jī)理 ；

幾種過(guò)濾方法能耗分析 ；

幾種金屬顆粒和化合物粒徑分布 ；

顆粒尺寸和對(duì)應(yīng)的過(guò)濾分離方式 ;